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妊娠における表皮幹細胞の運命制御と生殖における役割の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H03681
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分53050:皮膚科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

豊島 文子  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (40397576)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード幹細胞 / 皮膚 / 妊娠 / 表皮幹細胞 / 血管 / 組織幹細胞 / 組織リモデリング
研究開始時の研究の概要

表皮幹細胞の増殖・分化制御は、生体の恒常性維持に重要である。皮膚は、ライフステージごとの体型変化に伴い表面積を変化させるが、それを担う表皮幹細胞の制御機構や生理機能は不明である。申請者は、胎児の成長に伴って拡張する妊娠マウスの腹部皮膚において、表皮幹細胞から高い増殖能を持つ細胞群が産生されることを見出した。本研究では、妊娠に適応するための表皮幹細胞の増殖・分化制御機構を明らかにする。また、妊娠に伴う「真皮」の再編機構を解析し、表皮と真皮の相関を解明する。

研究成果の概要

皮膚は、ライフステージに伴い表面積を変化させる。特に妊娠期には、胎児の成長に伴って腹部皮膚が急速に拡張するが、その生体機構は不明である。我々は、妊娠期において表皮幹細胞から高い増殖能を持つ細胞群(Tbx3+基底細胞)が産生されることを報告した。本研究では、Tbx3+基底細胞は血管依存性表皮幹細胞であり、妊娠期には体表血管の増加に依存して出現し、出産後には血管退縮とともに分化して表皮から排出されることを明らかにした。また、皮膚に張力負荷をかけると、非妊娠においても体表血管が増加し、それに依存してTbx3+基底細胞が誘導されたことから、血管と張力が皮膚伸展に重要であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

妊娠期の皮膚リモデリング機構において、皮膚拡張を担う表皮細胞増殖クラスターの形成機構を解明し、その分子基盤を示した。また、血管新生を阻害すると表皮細胞増殖クラスターの出現が抑制されることを示し、皮膚リモデリング機構における血管の重要性を明らかにした。さらに、張力負荷により血管新生と表皮増殖クラスターが誘導されることを見出し、妊娠と張力による皮膚リモデリングの共通性を明らかにした。皮膚の医療・美容領域においては、力刺激を用いたケアが広く普及している。本研究は、これらの力学セラピーに対する生物学的根拠を提示するものである。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Delineation of biliary epithelial cell dynamics in maternal liver during pregnancy.2022

    • 著者名/発表者名
      Kozuki S, Sakurai S, Suzuki A, Yamamoto T, Toyoshima F.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 27 号: 3 ページ: 192-201

    • DOI

      10.1111/gtc.12918

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vasculature-driven stem cell population coordinates tissue scaling in dynamic organs2021

    • 著者名/発表者名
      Ichijo R.、Kabata M.、Kidoya H.、Muramatsu F.、Ishibashi R.、Abe K.、Tsutsui K.、Kubo H.、Iizuka Y.、Kitano S.、Miyachi H.、Kubota Y.、Fujiwara H.、Sada A.、Yamamoto T.、Toyoshima F.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 7

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd2575

    • NAID

      120007181742

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genome editing with the donor plasmid equipped with synthetic crRNA-target sequence2020

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Riki、Abe Kota、Ido Nanami、Kitano Satsuki、Miyachi Hitoshi、Toyoshima Fumiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 14120-14133

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70804-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Skin remodeling during physiological body shape changes. Japan-Singapore Skin Webinar Series2021

    • 著者名/発表者名
      Toyoshima, F
    • 学会等名
      Japan-Singapore Skin Webinar Series
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vasculature-driven stem cell population coordinates tissue scaling in dynamic organs2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ichijo
    • 学会等名
      27st East-Asia Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vascular-driven stem cell states coordinates tissue scaling in dynamic skin2021

    • 著者名/発表者名
      Toyoshima, F
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 皮膚拡張時における増殖能の高い表皮幹細胞の出現には血管が重要である2021

    • 著者名/発表者名
      一條遼
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 妊娠期における臓器スケーリング2019

    • 著者名/発表者名
      豊島文子
    • 学会等名
      ライフコースと個体および臓器スケーリング
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Defining the highly proliferative IFE stem cell state in regional skin homeostasis and remodeling2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ichijo, Fumiko Toyoshima
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 皮膚表皮幹細胞の性質は体表領域により異なる2019

    • 著者名/発表者名
      一條遼、佐田亜衣子、山本拓也、豊島文子
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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