| 研究課題/領域番号 |
21K12678
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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90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 (2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2022) |
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研究代表者 |
武尾 真 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (50782116)
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| 研究分担者 |
辻 孝 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50339131)
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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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 器官再生 / 形態形成 / リズム / 毛包 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
三次元器官再生は次世代の再生医療と位置付けられている。発生生物学や幹細胞生物学の発展に伴い、多能性幹細胞からほとんどすべての細胞種、ほとんどすべてのミニ器官であるオルガノイドが作り出されているが、現在までに機能的な大型器官を再生させるには至っていない。そこで本研究課題では、生体外器官構築・器官デザインの基盤技術の確立を目指し、哺乳類成体における形態形成メカニズムを明らかにすることを目的とする。このため、１）成体マウスZigzag毛の周期的形態形成タイミングの特定、2）形態形成過程の細胞および分子メカニズムの解明、3）生体外における器官形態形成制御の実証を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では哺乳類成体における形態形成メカニズムの解明を目的とし、マウスジグザグ毛をモデルに研究を行い、ジグザグ毛は約3.5日という新たな長日周期に従って形態変化することが明らかとなった。また、形態変化に先立ち、毛幹前駆細胞である毛母細胞と、そのマイクロニッチである毛乳頭クラスターの組み合わせが切り替わることが明らかとなった。このタイミングで発現量の増加するAff3、Ptnについて発現抑制または過剰発現を行った結果、変曲点形成リズムの乱れが生じた。また、老化マウスにおいも変曲点形成に乱れが認められた。これらのことから、乳類成体における形態形成メカニズムの細胞/分子メカニズムの一端が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、哺乳類成体における組織の形態形成メカニズムの一端が明らかになるとともに、老化個体では、この形態形成パターンが乱れることが明らかになった。これらの結果は、単に出生後の組織・器官形態がどのように維持されているかという発生学的問題を明らかにしただけではなく、幹細胞分野においてもニッチと前駆細胞の組み合わせが周期的に変化するという新たな視点をもたらした。また、老化現象が、生体リズムの乱れに起因する形態形成パターンの秩序性低下と考えられることから、本研究成果は加齢医学研究へも貢献できるものと期待される。
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