| 研究課題/領域番号 |
19K06650
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44010:細胞生物学関連
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| 研究機関 | 生理学研究所 |
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研究代表者 |
泉 裕士 生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 准教授 (10373268)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 上皮バリア / 組織恒常性 / 幹細胞 / ショウジョウバエ / 細胞増殖 / セプテートジャンクション / 細胞間接着 / 腸管 / 上皮細胞 / 細胞間隙バリア / 細胞間接着装置 / 腸管恒常性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ショウジョウバエ成虫において腸管上皮特異的にsSJ構成分子 Ssk, Mesh, Tsp2Aの発現をRNA干渉法により抑制し、上皮バリアの破綻により幹細胞の増殖と上皮細胞の異常が引き起こされるメカニズムを解明する。研究期間中に次の5項目の解析を行う予定である。①異常増殖した腸管上皮細胞の形態学的解析。②幹細胞の過剰な増殖に関与する細胞内シグナル伝達経路の解明。③腸内に存在する細菌の細胞過剰増殖への影響の検証。④正常腸管上皮内に誘導したsSJ構成分子欠損細胞クローンの解析。⑤遺伝学的スクリーニングによる、sSJ構成分子欠損で誘導される未知の幹細胞制御因子の検索。
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| 研究成果の概要 |
ショウジョウバエ腸管においてスムースセプテートジャンクション(sSJ)は細胞間隙バリアとして機能する。我々はsSJ構成分子として新たにHokaを同定し、これがsSJ形成と腸管バリア機能に必須であることを示した。さらに、sSJ分子の欠失した成虫腸管では、幹細胞の増殖が亢進していることを見出した。sSJ分子欠失腸管では、atypical Protein Kinase C (aPKC)の発現が上昇しており、sSJ分子が欠失した腸管でaPKCを欠失させると、幹細胞の増殖が抑制された。従って、sSJ分子はaPKCの制御を介して腸管幹細胞の増殖を制御し、腸管恒常性の維持に寄与していることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ショウジョウバエの腸管バリア機能に重要な役割を果たしているスムースセプテートジャンクション(sSJ)の新規構成分子Hokaを同定し、sSJの分子構築と形成機構の理解が進んだ。sSJ構成分子欠失により、腸管幹細胞の増殖が亢進し腸管に腫瘍が形成されたことから、上皮バリアが腸管幹細胞の増殖制御に重要な役割を果たしていることが明らかになった。
本研究より、ショウジョウバエ腸管の上皮バリアが、体内への異物の侵入あるいは体外への生体成分の流出を防ぐだけでなく、幹細胞の増殖のコントロールを介して腸管恒常性維持にも寄与することが明らかになった。
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