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ストレス応答に学ぶ新たな臓器再生へのエピジェネティック制御アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 21K19533
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分55:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
研究機関長崎大学

研究代表者

李 桃生  長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997)

研究分担者 後藤 信治  長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (50186889)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードイモリ / エピジェネティック制御 / ストレス応答 / 再生 / 癌 / 放射線傷害 / ヒストン修飾 / マウス
研究開始時の研究の概要

再生能力が大きく異なる両生類のイモリと哺乳類のマウスの心臓組織細胞を用いて、再生を効率的に誘導できる酸素や力学刺激に対する応答、特にエピジェネティック修飾を研究の焦点とし、①イモリとマウスの心臓組織細胞のストレス応答機構、特にエピジェネティック修飾、細胞増殖、細胞脱分化に関連するシグナルの活性化の違い、②エピジェネティック制御によるマウス心筋細胞の増殖促進と脱分化誘導、③エピジェネティック制御によるマウス傷害心臓の再生修復促進効果、などについて調べる。

研究成果の概要

健常成獣マウスとイモリ個体を、異なる酸素状態下に肺および心臓組織内における代謝関連因子およびエピジェネティック関連因子の発現の違いについて定量評価した。その結果、8%酸素刺激により、イモリ肺組織内のDnmt3α、Mbd2、Mbd3、Hdac2の発現は有意に上昇し、マウス肺組織内ではDnmt1とDnmt3αの発現が有意に低下していることが判明した。また、我々の改良した培養方法で、イモリ下肢組織から効率良く細胞増幅することに成功した。培養増幅してきた細胞は、老化することなく長期培養可能で、放射線照射や酸化ストレス刺激などに対する応答も実験で確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で、イモリとマウスは酸素濃度変化に対する応答機構が異なることを判明できた。また、我々の改良した方法でイモリ組織細胞を長期培養増幅に成功し、イモリの組織細胞をin vitro実験に提供することが可能となった。これらの研究成果は、イモリに秘めている生物学的特性に関する分子機構の解明に繋がり、臓器再生、発癌予防、及び放射線傷害軽減などにブレークスール成果を生み出すことに期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Comparison of hypoxia- and hyperoxia-induced alteration of epigene expression pattern in lungs of Pleurodeles waltl and Mus musculus2024

    • 著者名/発表者名
      Md Mahmudul Hasan, Reiko Sekiya, Xu Zhang, Mhd Yousuf Yassouf, Tao-Sheng Li
    • 雑誌名

      PLoS One .

      巻: 19 号: 2 ページ: e0299661-e0299661

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0299661

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ex vivo expansion of primary cells from limb tissue of Pleurodeles waltl2023

    • 著者名/発表者名
      Md Mahmudul Hasan, Reiko Sekiya, Tao-Sheng Li
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ .

      巻: 65 号: 5 ページ: 255-265

    • DOI

      10.1111/dgd.12866

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Immunohistochemical Analysis of Histone H3 Modification in Newt Tail Tissue Cells following Amputation2021

    • 著者名/発表者名
      Wu Ji-Wen、Zhang Xu、Sekiya Reiko、Aoyagi Kiyoshi、Li Tao-Sheng
    • 雑誌名

      Stem Cells International

      巻: 2021 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2021/8828931

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Primary cells of Pleurodeles waltl: future tool for in vitro molecular biology studies2023

    • 著者名/発表者名
      Md. Mahmudul Hasan, Tsuyoshi Kawabata, Reiko Sekiya, Tao-Sheng Li
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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