研究課題
基盤研究(B)
我々の体を構成する様々な器官は、その発生過程において厳密に制御され、それぞれの機能に即した特徴的な形態を呈するようになる。器官形成において、それぞれの細胞が無秩序に増殖すると形態形成が阻害されることから、なんらかの細胞間コミュニケーションを行いながら秩序だった器官形成が行われていることが予想される。本研究では、上皮-間葉相互作用において形態が決定されるメカニズムの解明を目指し、新たな器官再生技術の開発に寄与する。
上皮-間葉相互作用は、器官の形態形成期において、ダイナミックな形態の変化を制御する上で重要な機構であることが知られている。しかしながら、上皮と間葉どちらの細胞が形態形成の責任細胞であるかなど、詳細な機構は明らかとなっていない。本研究は、歯、肺、唾液腺、毛および腎臓など、上皮-間葉相互作用により形成される器官の運命決定がどのようになされているかを明らかにすることで、共通した形態形成機構における運命決定機構の解明を目的として研究を開始した。昨年度行ったscRNA-seq解析の結果、歯および毛の上皮細胞クラスターは、比較的近接した位置にクラスターを形成したことから、歯と毛の上皮細胞は、ある程度似通った遺伝子発現を示していることがわかり、間葉細胞からの刺激による運命決定の可能性が示唆された。本年度は主に、上皮オルガノイド形成技術の開発を行い、ある程度均質な上皮オルガノイドの形成が可能となった。この上皮オルガノイドと間葉細胞を再構成することで、再度歯胚の形成が可能となることが判明した。さらに、これらの細胞をscRNA-seqにて解析したところ、歯の上皮細胞と上皮オルガノイドは離れた位置にクラスターを形成したことから、オルガノイド作製過程で、全く別の上皮細胞へと変化していることが判明した。一方で、再構成して得られた上皮細胞は歯の上皮細胞と近接した位置にクラスターを形成したことから、本オルガノイドは歯胚形成能力を有していることが判明した。
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すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 9件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)
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