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熱中症改善に向けた治療薬探索のためのヒト汗腺オルガノイド(汗腺器官モデル)の作製

研究課題

研究課題/領域番号 20K08650
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53050:皮膚科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

倉田 隆一郎  大阪大学, 薬学研究科, 招へい教員 (50773115)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (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)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード汗腺 / 幹細胞 / 幹細胞ニッチ / オルガノイド / 熱中症 / 発汗
研究開始時の研究の概要

温暖化と高齢化の進行によって熱中症患者が急増している日本では、発汗による体温調節機能の低下が問題となっている。この体温調節機能の改善に向けて、マウスの汗腺を用いた発汗機能の研究が行われてきた。しかし、発汗を利用した体温調節はヒト汗腺にしかない機能であるため、発汗障害の問題は未解決のままである。これまでに私たちはヒト汗腺を対象に、1)汗腺細胞の単離法の確立、2)汗腺幹細胞の同定、3)汗腺幹細胞からの汗腺様構造体の作製を行ってきた。今回、予備試験で培養環境の変化により汗腺幹細胞が増殖・分化したため、本研究では生体外でヒト汗腺幹細胞から生体に近い汗腺オルガノイドを作製する。

研究実績の概要

温暖化と高齢化の進行によって熱中症患者が急増している日本では、発汗による体温調節機能の低下が問題となっている。この体温調節機能の改善に向けて、マウスの汗腺を用いた発汗機能の研究が行われてきた。しかし、発汗を利用した体温調節はヒト汗腺にしかない機能であるため、発汗障害の問題は未解決のままである。そこで、私たちは発汗機能を評価できるヒト汗腺モデル(ヒト汗腺オルガノイド)の作製を試みた。これまでに私たちは、1)ヒト汗腺細胞の単離法の確立、2)ヒト汗腺幹細胞の同定、3)ヒト汗腺幹細胞からの汗腺様構造体の作製を行ってきたが、生体外でヒト汗腺幹細胞を未分化の状態で維持することができず、汗腺幹細胞の幹細胞性を維持するための微小環境を解明する必要がある。ヒト汗腺幹細胞の微小環境の解明に向けて、ヒト汗腺とその周辺部位の特徴を理解することにした。汗腺周辺の組織学的解析を行ったところ、ヒト汗腺は膠原線維ではなく、脂肪組織に包まれた物理学的、生化学的に特殊な環境下で存在していることが確認された。そこで、ヒト皮膚組織から種々の酵素を用いて、ヒト汗腺器官とその周辺部位を単離する方法を確立し、これらの組織片を単一細胞へ消化した後にシングルセルRNA解析を行った。表皮細胞に特徴的なケラチンの発現パターンから表皮細胞と間充織細胞を分離し、さらに遺伝子発現パターンから細胞群をクラスタリングしたところ、線維芽細胞や血管内皮細胞など数種類の細胞集団に分類された。今後、各細胞集団から放出される増殖因子等を汗腺幹細胞に作用させた際に幹細胞の未分化性を維持するかを評価することで、ヒト汗腺幹細胞ニッチ候補を同定できると考えている。

報告書

(1件)
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] シングルセルRNA-Seqによるヒト汗腺及び汗腺周辺環境の細胞の不均一性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      田中未来、倉田隆一郎、藤田郁尚、前田大介、久保盾貴
    • 学会等名
      第28回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒト汗腺3次元構造の解明とヒト汗腺オルガノイドの作製2020

    • 著者名/発表者名
      倉田隆一郎
    • 学会等名
      第29回日本形成外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 汗腺の三次元構造が解剖学の世界的定番の教科書である 「Gray’s Anatomy」に掲載

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/wp-content/uploads/2021/01/press_release20210107.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 汗腺筋上皮細胞の幹細胞性維持剤、汗腺筋上皮細胞の幹細胞性を維持する方法および皮膚外用剤2021

    • 発明者名
      田中未来、倉田隆一郎、藤田郁尚
    • 権利者名
      田中未来、倉田隆一郎、藤田郁尚
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-030497
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2021-12-27  

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