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多層的なクロマチン構造破綻による造血幹細胞老化メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06011
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43010:分子生物学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

中西 未央  千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (70534353)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード老化 / 造血幹細胞 / 分化バイアス / 休止 / エピジェネティクス / アポトーシス / 幹細胞老化 / クロマチン構造 / クロマチン高次構造 / クロマチンループ
研究開始時の研究の概要

本研究では、様々なスケールのエピジェネティック変化を高感度かつ統合的に解析する事により、炎症性老化の根源となる造血幹細胞(HSC)のクロマチン構造破綻機序を解明する。研究代表者がヒストン修飾解析を標的に確立した新規高感度エピジェネティクス解析法を、転写因子やクロマチンの高次構造解析へと応用し、従来は捉えられなかった幹細胞における様々なスケールのクロマチン構造変化を明らかにする。これにより全身の炎症性老化の引き金となる、HSCの多層的なクロマチン構造破綻という未知の老化メカニズムを解明する。

研究成果の概要

本研究は全身の炎症性老化の原因となるHSC老化の知られざる内在性メカニズムを解明し、その誘導因子を明らかにすることを目的とした。この目的達成のために本研究では従来より高感度なエピジェネティック修飾解析法をもちいて、各若齢・老齢マウス個体から得られた造血幹細胞を解析し、造血幹細胞老化の主要な特徴である特定の細胞系譜への分化の偏り(ミエロイドバイアス)・休止維持・変異細胞の生存がそれぞれエピジェネティックな変化を基盤として引き起こされていることを示す結果を得た。さらに本研究は造血幹細胞において低レベルに発現する複数の血球分化関連転写因子の加齢にともなう発現消失との関連を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では造血幹細胞老化の主要な特徴である分化の偏り(ミエロイドバイアス)や休止維持・変異細胞の生存がエピジェネティック変化を基盤とすることを示した。さらにこのようなエピジェネティック変化と分化制御転写因子との関連を示唆した。これらは将来的な抗老化医療の重要なターゲットをもたらすものである。今後本研究の成果を基盤として、さらに多細胞間の造血レジリエンス制御変容を理解することにより、未知の老化メカニズム解明が進むことが強く期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] McMaster University/University of Ottawa/University of Calgary(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] McMaster University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Real-time imaging of human endothelial-to-hematopoietic transition <i>in vitro</i> using pluripotent stem cell derived hemogenic endothelium2024

    • 著者名/発表者名
      Yoneda Yuriko、Kato Hisaya、Maezawa Yoshiro、Yokote Koutaro、Nakanishi Mio
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 21 号: Supplemental ページ: n/a

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v21.s015

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical genomics reveals targetable programs of human cancers rooted in pluripotency2023

    • 著者名/発表者名
      Orlando Luca、Benoit Yannick D.、Reid Jennifer C.、Nakanishi Mio、Boyd Allison L.、Garc?a-Rodriguez Juan L.、Tanasijevic Borko、Doyle Meaghan S.、Luchman Artee、Restall Ian J.、Bergin Christopher J.、Masibag Angelique N.、Aslostovar Lili、Di Lu Justin、Laronde Sarah、Collins Tony J.、Weiss Samuel、Bhatia Mickie
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 30 号: 7 ページ: 780-794.e8

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2023.06.004

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Developing CRISPR/Cas9-Mediated Fluorescent Reporter Human Pluripotent Stem-Cell Lines for High-Content Screening2022

    • 著者名/発表者名
      Vojnits Kinga、Nakanishi Mio、Porras Deanna、Kim Yeonjoon、Feng Zhuohang、Golubeva Diana、Bhatia Mick
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 8 ページ: 2434-2434

    • DOI

      10.3390/molecules27082434

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 造血発生環境と内在性プログラムの制御による機能的造血幹前駆細胞への成熟化誘導2023

    • 著者名/発表者名
      中西未央
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 胎児肝臓由来の成熟化因子同定による造血幹前駆細胞の試験管内誘導2023

    • 著者名/発表者名
      中西未央
    • 学会等名
      第85回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Plasticity of lineage-restricted progenitors: potential key mechanism underlying homeostasis, regeneration, and ageing of the somatic stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      中西未央
    • 学会等名
      第55回日本発生生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Homeostasis of stem cell populations maintained by rare de-differentiating subsets2021

    • 著者名/発表者名
      Mio Nakanishi
    • 学会等名
      The 59th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 中西 未央 - 千葉大学 IMO

    • URL

      https://imo.chiba-u.jp/academic/young/emergence/2021/nakanishi.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 中西 未央 (Mio Nakanishi) - researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/mio_nakanishi

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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