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過栄養ストレスによる幹細胞運命決定機構とエイジング

公募研究

研究領域ステムセルエイジングから解明する疾患原理
研究課題/領域番号 17H05638
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関金沢大学

研究代表者

平尾 敦  金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (90343350)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード造血幹細胞 / 腸内細菌叢 / エイジング / 幹細胞分化
研究実績の概要

本研究では,高脂肪食という栄養的ストレス下において,造血幹細胞の恒常性を保つための機構を理解することを目的とした。本年度は、昨年に引き続き、Spred1の高脂肪食における役割を解析した。高脂肪食による過栄養状態では,Spred1欠損造血幹細胞の機能障害が生じることが観察されたため、そのメカニズムの解明を目指し、腸内細菌叢との関連を検討した。まず、野生型マウスとSpred1欠損マウスの両者を普通食および高脂肪食群、計4群に分け、それぞれのマウスから糞便を採取し、16S rRNAを次世代シークエンサーにて解析し、細菌叢の変化を観察した。予想通り、高脂肪食群では、グラム陰性菌の増加が観察された。Spred1欠損の有無によって、腸内細菌叢の違いは顕著には認められなかった。ただし、詳細に観察することで、Spred1特有の細菌叢が存在する可能性も示されたため、今後の検討が必要である。腸内細菌叢を除去する目的で、抗生剤カクテルを投与したところ、血液異常は部分的に回復した。また、造血幹細胞の機能低下も有意に回復した。以上の結果より、Spred1欠損マウスでは、腸内細菌叢の異常が造血幹細胞に作用し、造血異常を引き起こしていると考えられた。また、Spred1は、異常な食餌(高脂肪食)による環境変化に対して、造血幹細胞を保護する役割を有することが明らかとなった。本シグナルの詳細な解析と人為的に変化させる技術開発を進めることによって、幹細胞老化の本態を理解し、アンチエイジングなどの革新的医療技術の開発に寄与できると考えられた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] スタンフォード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Reciprocal regulation of STING and TCR signaling by mTORC1 for T-cell activation and function2019

    • 著者名/発表者名
      Imanishi Takayuki、Unno Midori、Kobayashi Wakana、Yoneda Natsumi、Matsuda Satoshi、Ikeda Kazutaka、Hoshii Takayuki、Hirao Atsushi、Miyake Kensuke、Barber Glen N、Arita Makoto、Ishii Ken J、Akira Shizuo、Saito Takashi
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 2 号: 1 ページ: e201800282-e201800282

    • DOI

      10.26508/lsa.201800282

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spred1 Safeguards Hematopoietic Homeostasis against Diet-Induced Systemic Stress2018

    • 著者名/発表者名
      Tadokoro Yuko、Hoshii Takayuki、Yamazaki Satoshi、Eto Koji、Ema Hideo、Kobayashi Masahiko、Ueno Masaya、Ohta Kumiko、Arai Yuriko、Hara Eiji、Harada Kenichi、Oshima Masanobu、Oshima Hiroko、Arai Fumio、Yoshimura Akihiko、Nakauchi Hiromitsu、Hirao Atsushi
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: 22 号: 5 ページ: 713-725

    • DOI

      10.1016/j.stem.2018.04.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Autophagy inhibition synergizes with calcium mobilization to achieve efficient therapy of malignant gliomas2018

    • 著者名/発表者名
      Vu HT, Kobayashi M, Hegazy AM, Tadokoro Y, Ueno M, Kasahara A, Takase Y, Nomura N, Peng H, Ito C, Ino Y, Todo T, Nakada M, Hirao A
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 109 号: 8 ページ: 2497

    • DOI

      10.1111/cas.13695

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] JLP-JNK signaling protects cancer cells from reactive oxygen species-induced cell death2018

    • 著者名/発表者名
      Li Rong、Gunarta I. Ketut、Suzuki Ryusuke、Boldbaatar Jambaldorj、Nakazato Ryota、Yuliana Dewi、Davaakhuu Gantulga、Oyunsuren Tsendsuren、Takamatsu Nobuhiko、Kobayashi Masahiko、Hirao Atsushi、Yoshioka Katsuji
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 501 号: 3 ページ: 724-730

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.05.055

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distinct roles of Rheb and Raptor in activating mTOR complex 1 for the self-renewal of hematopoietic stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Hui Peng, Atsuo Kasada, Masaya Ueno, Takayuki Hoshii, Yuko Tadokoro, Naho Nomura, Chiaki Ito, Yusuke Takase, Ha Thi Vu, Masahiko Kobayashi, Bo Xiao, Paul F. Worley, Atsushi Hirao
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 495 号: 1 ページ: 1129-1135

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.11.140

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spred1 safeguards hematopoietic homeostasis against diet-induced systemic stress.2018

    • 著者名/発表者名
      Tadokoro Y, Hoshii T, Yamazaki S, Eto K, Ema H, Kobayashi M Ueno M, Ohta K, Arai Y, Hara E, Harada K, Oshima M, Oshima H, Arai F, Yoshimura A, Nakauchi N, Hirao A.
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional dissection of hematopoietic stem cell populations with a stemness-monitoring system based on NS-GFP transgene expression2017

    • 著者名/発表者名
      Ali Mohamed A. E.、Fuse Kyoko、Tadokoro Yuko、Hoshii Takayuki、Ueno Masaya、Kobayashi Masahiko、Nomura Naho、Vu Ha Thi、Peng Hui、Hegazy Ahmed M.、Masuko Masayoshi、Sone Hirohito、Arai Fumio、Tajima Atsushi、Hirao Atsushi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 11442-11442

    • DOI

      10.1038/s41598-017-11909-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of antipsychotic drug fluspirilene as a potential anti-glioma stem cell drug2017

    • 著者名/発表者名
      Dong Y, Furuta T, Sabit H, Kitabayashi T, Jiapaer S, Kobayashi M, Ino Y, Todo T, Teng L, Hirao A, Zhao SG, Nakada M
    • 雑誌名

      Oncotarget

      巻: 8 号: 67 ページ: 111728

    • DOI

      10.18632/oncotarget.22904

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Metabolic Regulation of Stemness in Malignant Hematopoiesis2019

    • 著者名/発表者名
      Hirao A
    • 学会等名
      Eleventh AACR-JCA Joint Conference on Breakthroughs in Cancer Research: Biology to Precision Medicine
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The nutrient signals in self-renewal of hematopoietic stem cells and tumorigenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Hirao A
    • 学会等名
      2019 US-Japan Symposium on Normal/Malignant Hematopoiesis and Novel Therapies for Hematologic Malignancies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metabolic Regulation of Stemness in Malignant Hematopoiesis2018

    • 著者名/発表者名
      Hirao A
    • 学会等名
      International symposium on drug discovery (Joint symposium of Univ. of Tokyo and Novartis Institute)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metabolic Control of Cancer Stemness.2018

    • 著者名/発表者名
      Hirao A
    • 学会等名
      The 2nd NanoLSI Symposium in London Towards Establishment of New Research Field: Nanoprobe Life Science-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of stem cell properties by metabolic signals in hematopoietic neoplasm2018

    • 著者名/発表者名
      Hirao A
    • 学会等名
      JSPS - National University of Singapore (NUS) 2nd Symposium.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hematopoietic stem cell homeostasis under diet-induced systemic stress.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirao A
    • 学会等名
      The joint symposium on tumor microenvironemnt and precision medicine.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Regulation of stem cell properties by nutrient signals in hematopoietic neoplasms.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirao A
    • 学会等名
      2017 Cancer Biology Symposium.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 造血幹細胞の運命決定機構ー自己複製の異常と疾患ー2017

    • 著者名/発表者名
      平尾敦
    • 学会等名
      第7回細胞再生医療学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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