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両生類の肝臓・脾臓・骨髄における造血幹細胞の分布と血球産生調節に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K06729
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44040:形態および構造関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

加藤 尚志  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (80350388)

研究分担者 前野 貢  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10190315)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード造血 / 血球 / 両生類 / 造血幹細胞 / 造血因子 / フローサイトメトリー / アフリカツメガエル / RNA-seq / オミクス / ネッタイツメガエル / ゼノパス / 幹細胞 / 肝臓 / 脾臓 / 骨髄
研究開始時の研究の概要

両生類のアフリカツメガエルやネッタイツメガエルの造血は肝臓,脾臓,骨髄が担う。各々の造血器には,全ての血球の源になる造血幹細胞(HSC)が存在する。各々の造血器から出現する血球種に偏りがあり,肝臓は赤血球,脾臓は栓球(哺乳類の血小板に相当),骨髄は白血球の産生が優勢である。本研究はHSCの局在や性質と,HSCを囲む組織環境を比較し,血球分化能の偏向性が生じる仕組みを明らかにする

研究成果の概要

無尾両生類ツメガエル(ゼノパス)の成体は,肝臓は赤血球,白血球,栓球(哺乳類の血小板の機能を担う細胞)の全てを,脾臓や骨髄では主に栓球,白血球を産生する。この違いは,各々の造血器に含まれる造血幹前駆細胞(HSPC)の性質あるいは組織環境の違いによる可能性があり,まず本研究ではツメガエルの肝臓に含まれるHSPC候補となる細胞群の分離方法を検討した。そして肝臓に僅かに含まれるHSPC候補を含む細胞集団を得た。このHSPC候補細胞集団の遺伝子発現が他の細胞集団とは異なることを認めた。今後,ヒトやマウスで報告された幹細胞性を示す遺伝子との照合を詳細に進めることが可能になった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ノーベル賞受賞者のクロー博士が100年前に比較生物学の重要性を提唱したように,ヒトやマウスでは隠れている仕組みは,ショウジョウバエや酵母などのモデル動物における研究から新たな生命原理を明らかにされてきた。本課題は動物の生存と恒常性の維持に関わる末梢血球数調節を扱うことから,得られた成果が基礎生物学の新知見になるだけではなく,新規創薬標的の発見を通じたヒトの疾患治療への応用に展開する可能性をもつ。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Detection of hypoxia in the pulmonary tissues of Xenopus laevis over repeated dives.2023

    • 著者名/発表者名
      Shingo Fujiyama, Takehito Okui, Takashi Kato
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 65 号: 2 ページ: 94-99

    • DOI

      10.1111/dgd.12837

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A myeloperoxidase enhancer drives myeloid cell-specific labeling in a transgenic frog line2022

    • 著者名/発表者名
      Shiori Yamada-Kondo, Ayame Ogawa, Miku Fukunaga, Yumi Izutsu, Takashi Kato, Mitsugu Maeno
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 64 号: 7 ページ: 362-367

    • DOI

      10.1111/dgd.12803

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 抗体によるツメガエル栓球濃縮法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐久間瑞穂,小川斐女,加藤尚志
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第75回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 密度勾配遠心法によるアフリカツメガエル肝臓のトロンボポエチン応答性細胞の分離2023

    • 著者名/発表者名
      村山勘吉,白水開,塩川雅貴,加藤尚志
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第75回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 両生類におけるトロンボポエチン受容体発現細胞の増殖と分化の評価2022

    • 著者名/発表者名
      小塩未侑,小俣和輝,塩川雅貴,白水開,村山勘吉,加藤尚志
    • 学会等名
      第46回日本比較内分泌学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Change in erythroid precursor mass through liver reconstruction of Xenopus tropicalis.2022

    • 著者名/発表者名
      小俣和輝,加藤尚志
    • 学会等名
      第84回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] An unique animal model to study metabolic properties of bone marrow responding to cold exposure2022

    • 著者名/発表者名
      伊東正剛,小川斐女,斉藤友幸,谷ヶ崎博,森岡一朗,加藤尚志
    • 学会等名
      第84回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] RNA-Seqに向けたアフリカツメガエル大腿骨のRNA抽出方法の確立2022

    • 著者名/発表者名
      伊東正剛,谷ヶ崎博,森岡一朗,鹿島誠,平田晋三,加藤尚志
    • 学会等名
      第93回日本動物学会早稲田大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] エリスロポエチン刺激によるツメガエル成熟赤血球の核形態の変化2022

    • 著者名/発表者名
      小俣和輝,小塩未侑,鹿島誠,平田普三,加藤尚志
    • 学会等名
      第93回日本動物学会早稲田大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ネッタイツメガエルの変態前後肝実質細胞における造血関連遺伝子の発現2022

    • 著者名/発表者名
      末森みなみ,小俣和輝,白水開,加藤尚志
    • 学会等名
      第93回日本動物学会早稲田大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アフリカツメガエル幼生肝皮質に局在する骨髄球の単離と解析2022

    • 著者名/発表者名
      菅沼彬人,田鍋未樹,上田隆太朗,小川斐女,加藤尚志,前野貢
    • 学会等名
      第93回日本動物学会早稲田大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 正確な血算のための採血具の化学コーティング効果2022

    • 著者名/発表者名
      田中俊丞,塩川雅貴,伊東正剛,小川斐女,加藤尚志
    • 学会等名
      第22回 Pharmaco-Hematologyシンポジウム,日本薬学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動物細胞におけるポリユビキチン鎖量の変動と基準値2022

    • 著者名/発表者名
      小針佑介,平河多恵,加藤尚志,髙田耕司
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第74回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] フローサイトメトリーによるネッタイツメガエル幼生および成体の赤血球前駆細胞の分画2022

    • 著者名/発表者名
      小俣和輝,末森みなみ,田中俊丞,野村一騎,加藤尚志
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第74回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 異質四倍体同祖的サブゲノムに由来するアフリカツメガエル顆粒球コロニー刺激因子S型およびL型の組織発現2022

    • 著者名/発表者名
      野田一平,前野貢,加藤尚志
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第74回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 非標識質量分析によるツメガエルエリスロポエチン定量法の確立2022

    • 著者名/発表者名
      中井大貴,加藤尚志
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第74回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 両生類における造血の多臓器分担と環境応答2021

    • 著者名/発表者名
      伊東 正剛,加藤 尚志
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会シンポジウム [1S08a-04] 生体を造り、支え、そして歪ませる造血システム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 腎臓と造血の関係における普遍性と多様性2021

    • 著者名/発表者名
      加藤尚志,小俣和輝,小川斐女
    • 学会等名
      本腎臓学会 特別連続企画<腎生2131;100年を目指して>
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ネッタイツメガエル末梢有核赤血球のATP合成におけるエリスロポエチンの作用2021

    • 著者名/発表者名
      小俣和輝,加藤太一,加藤尚志
    • 学会等名
      第83回 日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アフリカツメガエル幼生肝皮質に出現する骨髄球の性状2021

    • 著者名/発表者名
      上田隆太朗,田鍋未樹,福永実久,加藤尚志,前野貢
    • 学会等名
      第92回日本動物学会大会オンライン米子大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Proteomic changes in erythrocyte membrane proteins of the African clawed frog (Xenopus laevis) at low temperatures.2021

    • 著者名/発表者名
      加藤太一,小俣和輝,小川斐女,伊東正剛,加藤尚志
    • 学会等名
      第92回日本動物学会大会オンライン米子大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Megakaryocytes and thrombocytes: evolutionary and physiological perspectives through animal models.2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kato
    • 学会等名
      第42回日本血栓止血学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ツメガエル末梢栓球における糖蛋白質GPIIbとGPIbβの遺伝子発現2020

    • 著者名/発表者名
      小塩未侑,小俣和輝,小川斐女,加藤尚志
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部 第73回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The action of erythropoietin on mature erythrocytes in frogs, Xenopus tropicalis.2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Omata, Taichi Kato, Yukihiro Yoshimura, Takashi Kato
    • 学会等名
      第82回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The Expression and Role of Multiple Forms of Granulocyte Colony-Stimulating Factor in Medaka Fish2020

    • 著者名/発表者名
      Ayame Ogawa, Ryo Yamagishi, Takeru Matsumoto, Satoshi Ansai, Kiyoshi Naruse, Takashi Kato.
    • 学会等名
      62nd Annual Meeting of the American Society of Hematology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research (Chapter 40)2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi kato
    • 総ページ数
      1174
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780128206492
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 動物の事典(血液,第6章 動物の生理)2020

    • 著者名/発表者名
      加藤尚志(分担)
    • 総ページ数
      772
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254171662
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学 分子生理学研究室-加藤尚志研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/tkato/publ/publ-top.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://waseda.elsevierpure.com/en/persons/takashi-kato

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 早稲田大学分子生理学研究室 加藤尚志研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/tkato/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学分子生理学研究室 加藤尚志研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/tkato/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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