| 研究課題/領域番号 |
21K08262
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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53040:腎臓内科学関連
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| 研究機関 | 杏林大学 |
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研究代表者 |
堅田 智久 杏林大学, 医学部, 助教 (10527229)
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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 |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021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 | アフリカツメガエル / 発生 / 腎臓 / ネフロン / セグメント |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腎臓は体液量の調節を行う重要な臓器であり、この調節は腎臓の構成単位であるネフロンが担っている。ネフロンの成熟過程におけるセグメント化の仕組みは、未だ不明な点が多く、それを制御する分子も同定されていない。
本研究では、アフリカツメガエル幼生が持つ腎臓の特徴を活かして、ネフロンのセグメント化に必須な分子を同定することを目的とする。未分化ネフロンと分化ネフロンにおける発現遺伝子の違いに着目し、セグメント化に関わると考えられる候補遺伝子に対して機能解析を行う。得られた知見を哺乳類に還元するために、マウスの相同遺伝子についても発現解析を行う。
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| 研究実績の概要 |
腎臓はネフロンを基本構成単位とし、体液量の調節を行う重要な臓器である。ネフロンは中間中胚葉を起源とし、上皮化に続いて、近位-遠位極性が確立され、セグメント化が起こって成熟ネフロンとなる。しかしながら、セグメント化を制御する分子は未だ明らかにされていない。そこで、ネフロン発生期におけるセグメント化に必要な因子を同定することを目的として研究に着手した。
この目的を達成するために、アフリカツメガエルの幼生が持つ前腎を解析対象とした。アフリカツメガエル前腎は、他の動物種の機能腎と比較しても、その構造と発生過程がよく保存されており、1個のネフロンから成る。このことは、セグメント化を制御する因子を同定する上で非常に都合が良いモデルとして用いることができる。本研究では、アフリカツメガエル前腎の分化ネフロンと未分化ネフロンにおける遺伝子発現の違いに着目することで、セグメント化に関わる因子を決定することを試みた。
アニマルキャップに前腎組織を誘導し、経過時間ごとに発現遺伝子をリアルタイムPCRによって解析した。その結果、前腎原基に発現する転写因子をはじめとして、近位尿細管や遠位尿細管といったセグメント単位に発現する分化マーカーが経時的に確認できた。これらのセグメントマーカーの発現開始時期を考慮し、セグメント化を制御する因子の特定に適した経過時間を決定した。今後はこれらのサンプルをRNAソースとして、セグメント化を制御する因子の同定を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初は、未分化ネフロンのRNAソースとしてアフリカツメガエル後期神経胚の前腎形成領域を、分化ネフロンのRNAソースとしてアフリカツメガエル後期尾芽胚のネフロン領域を使用する予定であったが、両組織の発現遺伝子をRT-PCR法により解析した結果、不要な組織の混入により解析結果に影響を与えることが懸念された。そこで、アニマルキャップを用いて前腎組織を誘導し、これをRNAソースとすることにした。アニマルキャップに前腎組織を誘導した後、経過時間ごとに発現遺伝子をリアルタイムPCRによって解析した。その結果、前腎原基に発現する転写因子をはじめとして、近位尿細管や遠位尿細管といったセグメント単位に発現する分化マーカーが経時的に確認できた。これらのセグメントマーカーの発現開始時期を考慮し、セグメント化を制御する因子の特定に適した経過時間を決定した。
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| 今後の研究の推進方策 |
セグメント化を制御する因子を特定するアニマルキャップの培養条件が決定できたので、これらのサンプルをRNAソースとして、RNAシークエンスによる発現遺伝子の解析を行う。得られたデータから、候補遺伝子を選定し、アフリカツメガエル胚における発現領域を確認してから、機能阻害実験を実施する。
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