| 研究課題/領域番号 |
20H03266
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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 | 九州大学 (2023)
熊本大学 (2020-2022) |
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研究代表者 |
佐田 亜衣子 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80779059)
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| 研究分担者 |
泉 健次 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80242436)
柳沢 裕美 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 教授 (40746301)
水野 秀信 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (00567159)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 表皮幹細胞 / 幹細胞不均一性 / 細胞外環境 / 三次元培養 / 皮膚老化 / 細胞外マトリクス / 領域化 / 力学的環境 / ニッチ / 皮膚再生 / 遺伝子改変マウス / 生体イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、皮膚などの上皮組織に存在する不均一な幹細胞集団の領域化に着目し、制御メカニズムを組織―細胞―分子レベルで解明する。
見る：表皮幹細胞が最初に領域化するプロセスを生体イメージングにより可視化し、領域化形成の時空間的な動態を明らかにする。
作る：in vitroにおいて、領域化された幹細胞局在や挙動のパターンを再構築するため、組織の凹凸構造＝力学的環境を模倣したマイクロパターンゲル培養を確立する。
乱す：表皮幹細胞の領域化を規定する遺伝子候補を欠損または過剰発現させ、領域化の乱れが幹細胞や組織の機能不全を引き起こすかを調べることで、幹細胞が領域化していることの機能的重要性を理解する。
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| 研究成果の概要 |
皮膚の上皮組織は高度に区画化されており、毛包間表皮、毛包、皮脂腺を生み出す幹細胞が、異なる領域で固有の機能を果たしている。さらに我々は、均一だと考えられてきた表皮基底層の中に、分裂頻度の異なる２種類の独立した幹細胞集団が、規則的なパターンを持って、領域特異的に局在することを明らかにしてきた。しかし、なぜ異なる幹細胞集団が上皮組織の中で領域化しているのか、その意義や形成過程、制御機構は不明であった。本研究では、表皮幹細胞の領域化のin vitro再構築およびin vivoにおける制御因子の同定に取り組み、表皮幹細胞制御における細胞外環境の重要性を提唱した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに幹細胞不均一性をin vitroで再構築することは技術的に困難であったが、今回凹凸を保持した足場を用いた新しい三次元培養系の確立に成功した。さらに、表皮幹細胞の領域化が加齢と共に乱れることを見出し、その制御因子としてfibulin-7を介した幹細胞の微小環境制御の重要性を提唱した。本研究で得られた知見は、将来的に、表皮幹細胞の不均一性や領域化が破綻する皮膚の老化や炎症性皮膚疾患の理解と克服につながる可能性があり、基礎・応用の両面において意義が大きい。
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