| 研究課題/領域番号 |
19H03232
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
川上 厚志 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (00221896)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 組織再生 / ゼブラフィッシュ / ヒレ / 幹細胞 / トランスジェニック |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，ゼブラフィッシュモデルにおける基盤研究で，重要かつ未解明の再生プロセスの研究と，それらの間のリンクを解明することによって，再生過程の統合的な理解を大きくステップアップさせることを目標とする。具体的には，
① 再生反応をトリガーする傷シグナル＝恒常性破綻の感知機構，
② 組織を作る間葉細胞の由来，多様性，分化多能性，
③位置情報の正体や形態再生のメカニズム，
を中心に研究を進め，組織再生プロセスの統合的理解へと繋げることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
多細胞生物は、からだを長期に維持，再生する能力＝組織恒常性を持つが、このメカニズムは未解明の部分が多い。本研究では，ゼブラフィッシュ尾ヒレをモデルとして，以下の成果を得た。（1）傷害応答におけるマクロファージ動員にはPI3キナーゼシグナルが必要である。（2）遺伝子の再生応答には，2つの転写因子結合部位を介したシグナルが同時に活性化される。（3）骨，軟骨を産生，再生する間葉細胞は，発生期に系譜が分かれ，生涯異なった系譜を持つ。（4）皮膚の基底幹細胞の自己複製と分化は，それぞれ基底細胞，ケラチノサイトへの傷害によって誘導される。以上の研究により，再生プロセスの詳細なメカニズムに関する理解が進んだ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イモリや魚類などは，失った四肢や鰭を完全に再生することができる。この驚くべき能力の解明は近年急速に進んできたが，依然として，再生を哺乳類において人為的に制御できるには遠い。本研究では，再生の開始におけるマクロファージの動員機構，遺伝子の再生応答，さらに，組織の主要な部分を作る間葉（骨細胞と軟骨細胞）と皮膚細胞の由来・多様性・分化多能性を明らかにし，再生プロセスの重要なステップに関する知見を大きく前進させた。
このような再生過程の解明から、ほ乳類で再生能力が限定されている原因や、いかにして組織が一定に保たれているか、さらに幹細胞から組織，器官を作る技術へと繋がることが期待される。
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