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組織の恒常性維持・再生を支える、モルフォゲン勾配を基盤とした細胞品質管理の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16117
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

龝枝 佑紀  大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (20770514)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードモルフォゲン / Wntシグナル / ゼブラフィッシュ / イメージング / 細胞競合
研究開始時の研究の概要

細胞競合は、細胞社会において観察される細胞の適者生存システムである。この細胞競合の“胚発生における”生理的意義が明らかになりつつある。申請者も、体の前後軸を形成するモルフォゲンであるWntシグナル勾配の乱れとなる不良細胞が、細胞競合を介して排除されることを発見した。さらに細胞競合が、正確な胚発生の実行を支えるという生理的意義の一つを解明した。しかし、細胞競合の“構築後の組織における”生理的な意義は、ほとんど明らかになっていない。そこで本研究では、胚発生での知見を起点として、ゼブラフィッシュを用いて“長期間生体内イメージング”解析系を確立して“構築後の組織における”細胞競合の生理的な意義を問う。

研究成果の概要

細胞競合は、細胞社会において観察される細胞の適者生存システムである。我々は、体の前後軸を形成するモルフォゲンであるWntシグナル勾配の乱れとなる不良細胞が、細胞競合を介して排除されることを発見した。さらに細胞競合が、正確な胚発生の実行を支えていることも証明し、細胞競合の生理的意義の一つを解明した。さらに、細胞競合の“構築後の組織における”生理的な意義についても解析を進めた。その解析に必要なライブイメージング解析系を改善・最適化し確立した。さらに、構築後組織では加齢とともに細胞品質管理が脆弱になりWntシグナル勾配が破綻することを示唆する成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

構築後の組織において細胞競合が細胞品質管理を担い、不良な細胞を除去しており、加齢とともに脆弱化して組織の恒常性が維持できなくなることが示唆された。このことは細胞競合の破綻が、臓器の機能不全やがんなどの様々な疾患発症との関連を推察させる。このメカニズムが分かれば、組織・臓器を健康に保持する方法や新たな疾患の予防法などを見出すことができる可能性がある。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Calcium Wave Promotes Cell Extrusion2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Y、Narumi R、Akiyama R、Vitiello E、Shirai T、Tanimura N、Kuromiya K、Ishikawa S、Kajita M、Tada M、Haraoka Y、Akieda Y、 Ishitani T、Fujioka Y、Ohba Y、Yamada S、Hosokawa Y、Toyama Y、Matsui T、Fujita Y
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 30 号: 4 ページ: 670-681.e6

    • DOI

      10.1016/j.cub.2019.11.089

    • NAID

      120006960639

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 小型魚類イメージング解析により明らかになる,未知のがん初期発生機構2019

    • 著者名/発表者名
      Haraoka Yukinari、Akieda Yuki、Ishitani Tohru
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 139 号: 5 ページ: 733-741

    • DOI

      10.1248/yakushi.18-00185-1

    • NAID

      130007641078

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2019-05-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning in the zebrafish embryo2019

    • 著者名/発表者名
      Akieda Yuki、Ogamino Shohei、Furuie Hironobu、Ishitani Shizuka、Akiyoshi Ryutaro、Nogami Jumpei、Masuda Takamasa、Shimizu Nobuyuki、Ohkawa Yasuyuki、Ishitani Tohru
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 4710-4710

    • DOI

      10.1038/s41467-019-12609-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Cell-cell communication-mediated error correcting mechanism of Wnt moprhogen gradient2021

    • 著者名/発表者名
      龝枝 佑紀
    • 学会等名
      Wnt研究会2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュイメージングで見えてきた細胞競合の新たな機能と制御2019

    • 著者名/発表者名
      龝枝 佑紀
    • 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 実施状況報告書
  • [図書] 医学のあゆみ -細胞競合による生体制御とがん-「組織発生における細胞競合」2020

    • 著者名/発表者名
      龝枝佑紀・石谷太
    • 総ページ数
      148
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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