| 研究課題/領域番号 |
20J40261
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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48040:医化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小山(中島) 明 京都大学, iPS細胞研究所, 特別研究員(RPD)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 腸上皮組織 / 加齢 / 腸管オルガノイド / single cell RNA-seq解析 / シグナル伝達 / 代謝 / 腸上皮 / 老化 / 個体老化 / 腸内分泌細胞 / single cell RNA-seq / 腸オルガノイド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腸管は内分泌器官として、消化、食欲、全身の代謝を制御する。その機能を担うのは、腸上皮細胞の一種であり、腸管ホルモンを産生する腸内分泌細胞である。腸内分泌細胞は、腸管ホルモンを介して、加齢に伴う様々な組織・臓器の機能低下や、代謝異常に影響を与える可能性があるが、未解明である。本研究では、シングルセルRNA-seq解析、腸オルガノイド培養システム、遺伝子改変マウスなどを用いて、腸内分泌細胞分化の加齢変化が個体老化に及ぼす影響を明らかにすることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
腸上皮組織は、栄養吸収や内分泌機能を介して、加齢に伴う様々な組織・臓器の機能低下や代謝異常に影響を与える可能性があるが、その作用機序は未解明である。本研究は、single cell RNA-seq解析、腸管オルガノイド培養システム、マウス個体の解析などを用いて、腸上皮組織の加齢変化が個体老化に及ぼす影響を明らかにすることを目指すものである。
腸上皮組織の加齢変化を同定するために、昨年度までに、若齢マウスと加齢マウス由来小腸上皮細胞のsingle cell RNA-seq解析を実施し、細胞種ごとの加齢性発現変動遺伝子群を同定した。さらに、発現変動遺伝子群の上流解析に基づき、腸上皮組織の加齢変化を制御するシグナル伝達経路の候補を多数得た。若齢マウス由来腸管オルガノイドを用いたスクリーニング、ならびに、シグナル伝達経路活性変化のin vivo解析を実施した結果、腸上皮組織の加齢変化を誘導する複数のシグナル伝達経路を同定した。本年度は、詳細な解析を進めた結果、複数のシグナル伝達経路間の活性化状態のバランスが、腸上皮幹細胞プールの維持、腸内分泌細胞への分化促進、吸収上皮細胞における脂質代謝関連遺伝子の発現変化に重要であることを見出した。腸内分泌細胞と吸収上皮細胞の機能変化は、全身の代謝制御に関連するため、腸上皮組織の加齢変化が個体老化に影響を及ぼす可能性が示唆された。以上の研究成果により、腸上皮組織のエイジングを制御するシグナル伝達ネットワーク群が明らかとなった。
今後は、腸上皮組織においてこれらのシグナル伝達経路に介入し、全身の糖代謝や脂質代謝に与える影響を調べることで、個体老化における腸上皮組織の役割が明らかになると考えられる。将来的には、腸上皮組織のエイジングを制御するシグナル伝達ネットワークを標的とすることで、加齢に伴う代謝異常に対する予防法・治療法の開発を目指す。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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