| 研究課題/領域番号 |
21K06121
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43050:ゲノム生物学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
板東 哲哉 岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (60423422)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | コオロギ / 再生 / 再生芽細胞 / マクロファージ / 活性酸素 / Toll受容体シグナル / オートファジー / エピゲノム / Toll様受容体 / 昆虫 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトが手や足を失うと再生できないが、昆虫や両生類など多くの生物が付属肢を再生できる。申請者はコオロギの脚再生過程を解析し、マクロファージに発現するToll様受容体（TLR）が再生に必要であることを発見した。コオロギの脚再生において、TLRシグナルが標的遺伝子の発現をエピジェネティックに制御するメカニズムを解析することで、器官再生の促進機構とその普遍性を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
フタホシコオロギの後脚を脛節で切断すると、数回の脱皮を経て再生する。脚再生にはToll受容体やスカベンジャー受容体を発現する昆虫マクロファージ（プラズマ細胞）が重要である。プラズマ細胞のどのような機能が再生に寄与するのかを調べるため、活性酸素種ROSを産生するDuoxに着目した。Duox(RNAi)個体では再生脚の先端が肥大し、幼虫期致死となった。再生脚の肥大した部分には血球が過剰に遊走しており、また上皮細胞の細胞増殖もコントロール個体とは異なっていた。Toll受容体のリガンドの発現も変化していたことから、ROSによるToll受容体シグナルの活性の調節が脚再生に重要と考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多くの再生可能動物において、器官が傷害されると創傷部位でROS産生が高まり、WntシグナルやJNK, ERKなどを介して器官再生を促進することが知られている。コオロギの脚再生では、Duox(RNAi)によりROSを低下させると、再生脚の肥大や幼虫期致死の表現型が示され、血球遊走の増加と細胞増殖の低下が起こっていた。ROSの低下によりToll受容体のリガンドの発現が変化したことから、ROSはTollシグナルの活性化を介して再生を制御すると考えられる。本研究成果より、器官再生におけるTollシグナルの重要性が深まり、免疫と再生の関連を明らかにできた。
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