| 研究課題/領域番号 |
19J40262
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分53010:消化器内科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三小田 亜希子 京都大学, iPS研究所 未来生命科学開拓部門, 特別研究員(RPD)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | iPS細胞 / 小腸 / パネート細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
小腸粘膜上皮は、幹細胞が存在し細胞供給を続ける「陰窩」と、食物の消化吸収などを行う機能性領域「絨毛」からなる。成体の腸管陰窩では、パネート細胞と幹細胞が隣接して存在し、パネート細胞は陰窩の幹細胞性維持に重要な役割を果たす。幹細胞から分化した細胞が絨毛頂へと移動する過程で、幹細胞ニッチシグナルの濃度勾配が形成され、その影響が減弱するにしたがって、腸上皮としての成熟化が促進される。
我々はヒトiPS細胞から新生児期に相当する小腸オルガノイドの作成に成功した。本研究では、これを用いて、マイクロ流体デバイスを応用し、哺乳期に達成される成体型陰窩幹細胞システムの確立と絨毛細胞の成熟化の機構解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
ヒトiPS細胞から3次元小腸オルガノイドを分化誘導するプロトコルの最適化を行った。誘導されたオルガノイドは電子顕微鏡下でオルガノイド内腔に微絨毛が確認され、免疫組織化学法でも細胞極性を有した小腸オルガノイドであることが示された。小腸陰窩の幹細胞維持機構にwnt-βカテニン経路が重要であることが知られている。in situ hybridizationでオルガノイドの陰窩に相当する領域にこれらの重要な遺伝子が発現しており、その発現様式はマウスの成体小腸を模したものであった。一方で、幹細胞性の維持に重要なパネート細胞の成熟マーカーの発現は認められなかった。
新生児期マウスの小腸パネート細胞のマーカーを同定し、ヒトiPS細胞由来小腸オルガノイドに照らした結果、同オルガノイドはマウスの新生児期に該当する成熟度であると示唆された。同オルガノイドをマウス腎被膜下に移植することで成熟化が促進したことから、至適環境下では成体の小腸へと成熟する能力を有するオルガノイドであることが判明した。
新生児小腸から成体小腸へと成熟する機構の解明のため、同オルガノイドを2次元的にマイクロ流体デバイスに播種する方法の最適化を試みた。2次元培養されたヒトiPS細胞由来小腸シートも一定のバリア機能は有するが、再現性高く細胞極性を維持した小腸シートを培養するには、プロトコルのさらなる最適化が必要である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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