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味蕾における間葉系細胞の機能と分化制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K09831
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57010:常態系口腔科学関連
研究機関九州歯科大学

研究代表者

瀬田 祐司  九州歯科大学, 歯学部, 教授 (90291616)

研究分担者 豊野 孝  九州歯科大学, 歯学部, 教授 (10311929)
中富 満城  産業医科大学, 産業保健学部, 准教授 (10571771)
松山 佳永  九州歯科大学, 歯学部, 助教 (10848360)
小野 堅太郎  九州歯科大学, 歯学部, 教授 (40316154)
片岡 真司  九州歯科大学, 歯学部, 助教 (80364149)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード味蕾 / オルガノイド / 間葉系細胞 / 発生・分化
研究開始時の研究の概要

味蕾は神経と上皮の両方の性質を持つ細胞集団で、これまでは味蕾周囲の舌上皮細胞から分化すると考えられてきた。ところが近年の遺伝子改変マウスを使用した研究で、味蕾細胞の中には間葉から由来する細胞が存在することが明らかになり、味蕾細胞の分化や味細胞の機能に関する研究に新たな展開が求められている。そこで本研究では、最近明らかになった味蕾の間葉由来細胞が味蕾内でどのような機能を有しているのかを検討することを目的として、遺伝子改変マウスとオルガノイドを利用して味蕾の間葉由来細胞の機能解明を試みる。

研究実績の概要

令和5年度は、昨年度に引き続き、味蕾内の間葉系細胞(Twist2陽性細胞)の味蕾内での局在と発生期における味蕾内間葉系細胞の検索を行った。また、Twist2Cre/CAG-floxed-tdTomatoマウスの有郭乳頭上皮から、オルガノイドを作製して、オルガノイド中の味蕾細胞マーカー発現細胞とTwist2陽性細胞との関係を検索した。
1.Twist2Cre/CAG-floxed-tdTomatoマウスを作製し、作製したマウスの有郭乳頭におけるTwist2陽性細胞の局在を検索したところ、Twist2陽性細胞は味蕾だけでなく、有郭乳頭乳頭溝上皮の基底部にも存在することがわかった。有郭乳頭乳頭溝上皮の基底部には、味蕾の幹細胞が存在することが知られており、上皮へ侵入した間葉系細胞が幹細胞として存在することが推測された。
2.味蕾の発生期において、Twist2陽性細胞は胎生期の有郭乳頭上皮には認められず、生後7日以降に観察されるようになることから、間葉系細胞(Twist2陽性細胞)は、生後に上皮間葉変換していることが推測された。
3.Twist2Cre/CAG-floxed-tdTomatoマウスの有郭乳頭上皮から、味蕾オルガノイドを作製して、オルガノイドにおけるTwist2陽性細胞と味蕾細胞のマーカーとの局在を検索したところ、味蕾オルガノイドで味蕾細胞のマーカー(gustducin, CA4)を発現する細胞の中に、Twist2陽性の細胞が認められた。この結果は、生体の味蕾における結果と一致しており、味蕾オルガノイドにおける味蕾細胞に分化する細胞の中に、間葉系細胞が存在していることが推測された。

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

令和5年度に、遺伝子改変マウスを飼育している実験施設内の工事により、飼育を一時停止したために、動物実験を行うことができなかった。

今後の研究の推進方策

令和6年度では、発生期味蕾におけるTwist2陽性細胞のの関与と味蕾オルガノイドにおける味蕾細胞分化へのTwist2陽性細胞の関与について検索する予定である。
1.Twist2Cre/CAG-floxed-tdTomatoマウスの生後直後から、有郭乳頭上皮におけるTwist2陽性細胞の局在を詳細に検索し、Twist2陽性細胞の上皮への侵入時期を特定する。
2.Twist2Cre/CAG-floxed-DTAマウスを作製して、味蕾細胞の分化におけるTwist2陽性細胞の機能を検索する。
3.Twist2Cre/CAG-floxed-DTAマウスの有郭乳頭上皮から味蕾オルガノイドを作製して、味蕾オルガノイドにおける味蕾細胞分化に対する影響を検索する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ascl1-expressing cell differentiation in initially developed taste buds and taste organoids2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuyama Kae、Takai Shingo、Shigemura Noriatsu、Nakatomi Mitsushiro、Kawamoto Tatsuo、Kataoka Shinji、Toyono Takashi、Seta Yuji
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: - 号: 3 ページ: 631-641

    • DOI

      10.1007/s00441-023-03756-8

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Msx1 is essential for proper rostral tip formation of the mouse mandible2023

    • 著者名/発表者名
      Shibuya Saori、Nakatomi Mitsushiro、Kometani-Gunjigake Kaori、Nakao-Kuroishi Kayoko、Matsuyama Kae、Kataoka Shinji、Toyono Takashi、Seta Yuji、Kawamoto Tatsuo
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 642 ページ: 75-82

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.12.047

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ト味蕾細胞における甘味・うま味受容体TAS1R3遺伝子転写制御機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      豊野 孝, 松山 佳永, 片岡 真司, 瀬田 祐司
    • 学会等名
      九州歯科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト味蕾細胞を用いた甘味・うま味受容体 TAS1R3遺伝子プロモーター領域の解析2023

    • 著者名/発表者名
      豊野 孝, 松山 佳永, 片岡 真司, 瀬田 祐司
    • 学会等名
      第65回 歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト初代茸状乳頭味蕾細胞における甘味・うま味受容体TAS1R3遺伝子の 転写活性化機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      豊野 孝, 松山 佳永, 片岡 真司, 瀬田 祐司
    • 学会等名
      第79回 日本解剖学会九州支部集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] organoid培養系を用いた味蕾におけるMash1発現細胞系譜の探索2022

    • 著者名/発表者名
      松山佳永, 片岡真司, 豊野 孝, 瀬田祐司
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Ex-vivo実験法を用いた味蕾内Mash1発現細胞系譜の探索2022

    • 著者名/発表者名
      松山 佳永, 片岡 真司, 豊野 孝, 瀬田 祐司
    • 学会等名
      第81回 九州歯科学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 味蕾におけるMash1発現前駆細胞の分化2022

    • 著者名/発表者名
      松山佳永, 片岡真司, 豊野 孝, 瀬田祐司
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトうま味受容体TAS1R1 遺伝子の転写調節におけるPOU転写因子の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      豊野 孝, 松山 佳永, 片岡 真司, 瀬田 祐司
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] POU転写因子によるヒトうま味受容体TAS1R1遺伝子の転写調節機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      豊野 孝, 松山佳永, 片岡真司, 瀬田祐司
    • 学会等名
      日本解剖学会 第78回九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Promoter analysis for human TAS1R1 umami receptor gene in the human fungiform taste cells2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Toyono, Yui Obikane, Kae Matsuyama, Shinji Kataoka, Ryuji Hosokawa, Yuji Seta
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference in Fukuoka 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The analysis of Mash1- expressing cell lineage in taste bud organoids2021

    • 著者名/発表者名
      Kae Matsuyama, Shinji Kataoka, Takashi Toyono, Yuji Seta
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference in Fukuoka 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 味蕾細胞分化におけるMash1の役割2021

    • 著者名/発表者名
      松山佳永, 片岡真司, 豊野 孝, 瀬田祐司
    • 学会等名
      日本味と匂い学会55回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 九州歯科大学 解剖学分野

    • URL

      http://www2.kyu-dent.ac.jp/depart/2kaibou/Site/HOME.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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