腸幹細胞傷害時にみられる上皮成熟分化細胞の脱分化制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21K15132
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分44040:形態および構造関連
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 竹見 祥大 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (70871440)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 腸オルガノイド / パネート細胞 / 脱分化 / 幹細胞

研究開始時の研究の概要

小腸の陰窩底部に位置する幹細胞が傷害を受け死滅すると、腸幹細胞付近に位置する分化細胞は脱分化を引き起こし、幹細胞様の性質を獲得して上皮再生に寄与する。腸の分化細胞がどのように脱分化を引き起こすのか、その機序はほとんど不明である。本研究は、腸幹細胞の3次元培養により生体構造を模した「腸オルガノイド」を用いて分化細胞の脱分化の分子機構を明らかにする。

研究実績の概要

本研究は、腸幹細胞の3次元培養により実際の腸構造を模した「腸オルガノイド」を用いて、腸幹細胞に隣接した成熟分化細胞であるパネート細胞の脱分化の分子機構を明らかにすることを目的としている。小腸の幹細胞は死滅しても近傍に存在する分化細胞が脱分化を引き起こして幹細胞様の性質を獲得し、上皮再生に寄与することが知られている。しかし、その脱分化の機序は未だ明らかになっていない。
研究代表者はこれまでマウスの腸オルガノイドの培養系を確立し、Lgr5-GFPマウスから腸幹細胞を取り出し培養することで、腸幹細胞をリアルタイムに観察できるオルガノイド培養系を作製した。また、腸幹細胞をリアルタイムに死滅させるために、研究協力者の協力の元、フェムト秒レーザーを用いて、腸オルガノイドの細胞を死滅させることに成功した。オルガノイド培養に必須であるマトリゲルの入手が困難になったため、様々なマトリゲル代替品を使用してオルガノイドの培養条件を検討した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

オルガノイド培養に必須であるマトリゲルが入手困難であるため。

今後の研究の推進方策

マトリゲルの代替品を用いてオルガノイド培養を行うことを試みている。通常のオルガノイド培養が出来次第、申請書に記載した実験計画通りに研究を進めていく予定である。