腸管特殊上皮Ｍ細胞成熟過程における転写制御機構の解析

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08457
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 木村 俊介 北海道大学, 医学研究院, 助教 (40444525)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: M細胞 / パイエル板 / 粘膜免疫

研究実績の概要

2016年度までの研究からM細胞が発現する転写因子2種類を新たに見いだした。2017年度はそのうちの転写因子Aについて解析を進めた。腸管の濾胞上皮細胞は陰窩底部の上皮幹細胞から分化する。既報のM細胞転写因子SpiBはM細胞の分化の初期段階で機能する分子であり、組織化学解析では増殖帯の付近の陰窩上部で発現が認められる。転写因子AはSpiBと同様な部位での発現が認められ、分化初期に働く転写因子であると想定された。
転写因子Aの遺伝子欠損マウスを導入しM細胞の性状解析を行った。電子顕微鏡による解析では欠損マウスの濾胞上皮ではアポトーシスに特有のクロマチンの凝集を持つ細胞が多く認められた。さらに、欠損マウスにおいてはM細胞の後期発現分子であるGP2の濾胞上皮におけるmRNA量が1/100以下に低下していた。免疫組織染色による解析によってタンパク質レベルでもGP2が検出できないことを確認している。それに対して、M細胞分化の初期に働く分子、SpiB、Tnfaip2などの数種類についての発現解析を行ったところ、いずれもおよそ1/2に発現量が減少していたものの、GP2ほどの発現量低下は認められなかった。免疫組織染色ではこれらのM細胞初期発現分子は濾胞上皮の半ばまで確認できた。
陰窩から分化したM細胞が押し出されるようにして濾胞上皮頂部へと移動していくことを考慮すると、転写因子Aの欠損マウスでは成熟M細胞になる前にアポトーシスによって除去されていると想定された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

欠損マウスの解析は進んだものの、転写因子Aに関しての分子生物学的解析が予定通りには進まなかった。

今後の研究の推進方策

転写因子Aについての分子生物学的解析を進める。作成した免疫血清は免疫組織染色には適していたものの、生化学的解析に応用するためには、血清のままではなくアフィニティー精製を行う、もしくはモノクローナル抗体の作成を試みるなどの工夫が必要である。
欠損マウスの解析は継続し、粘膜免疫応答、腸内環境の維持へと与える影響を明らかにしていく。

次年度使用額が生じた理由

端数として758円の残高が生じた。次年度の物品費として使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Histochemical characteristics of regressing vessels in the hyaloid vascular system of neonatal mice: Novel implication for vascular atrophy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto A, Kimura S, Nio-Kobayashi J, Takahashi-Iwanaga H, Park AM, and Iwanaga T.
  • 雑誌名: Exp Eye Res. 巻: 172 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1016/j.exer.2018.03.024.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of intestinal M cells and follicle-associated epithelium is regulated by TRAF6-mediated NF-kB signaling (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanaya T, Sakakibara S, Jinnohara T, Hachisuka M, Tachibana N, Hidano S, Kobayashi T, Kimura S, Iwanaga T, Nakagawa T, Katsuno T, Kato N, Akiyama T, Sato T, Williams IR, and Ohno H.
  • 雑誌名: J Exp Med. 巻: 215 ページ: 501-519
  • DOI: 10.1084/jem.20160659
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular insights into the mechanisms of M-cell differentiation and transcytosis in the mucosa-associated lymphoid tissues (2018)
  • 著者名/発表者名: Kimura S.
  • 雑誌名: Anat Sci Int. 巻: 93 ページ: 23-34
  • DOI: 10.1007/s12565-017-0418-6.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling Nanotubes and Gap Junctions-Their Role in Long-Range Intercellular Communication during Development, Health, and Disease Conditions. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ariazi J, Benowitz A, De Biasi V, Den Boer ML, Cherqui S, Cui H, Douillet N, Eugenin EA, Favre D, Goodman S, Gousset K, Hanein D, Israel DI, Kimura S, Kirkpatrick RB, Kuhn N, Jeong C, Lou E, Mailliard R, Maio S, Okafo G, Osswald M, Pasquier J, Polak R, Pradel G, de Rooij B, Schaeffer P, et al
  • 雑誌名: Front Mol Neurosci. 巻: 10 ページ: 333
  • DOI: 10.3389/fnmol.2017.00333
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Enhanced gap junction intercellular communication inhibits catabolic and pro-inflammatory responses in tenocytes against heat stress. (2017)
  • 著者名/発表者名: Maeda E, Kimura S, Yamada M, Tashiro M, and Ohashi T
  • 雑誌名: J Cell Commun. Signal. 巻: 11 ページ: 369-380
  • DOI: 10.1007/s12079-017-0397-3.
  • 査読あり
• [学会発表] RANKL-OPGバランスによる濾胞上皮M細胞数の調節と腸管免疫系の制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村 俊介、中村 有孝、小林 伸英、武藤 麻未、岩永 敏彦、長谷 耕二
  • 学会等名: 第３回日本免疫学会ウインターセミナー
• [学会発表] 呼吸上皮におけるMicrofold細胞の性状解析とその基礎研究への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村 俊介、武藤 麻未、岩永 敏彦
  • 学会等名: 第123回日本解剖学会総会・全国学術総会
• [学会発表] パイエル板M細胞の成熟過程の可視化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村 俊介、武藤 麻未、岩永 敏彦
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第７３回学術講演会
• [学会発表] マウス卵巣摘出モデルは抜歯窩修復後の顎堤過吸収を引き起こす (2017)
  • 著者名/発表者名: 久本 芽璃、木村 俊介、小林 純子、岩田 航、武藤 麻未、岩永 敏彦、横山 敦郎
  • 学会等名: 第3回日本骨免疫学会
• [学会発表] 抜歯後の顎骨骨代謝機構の解明を目的としたマウス抜歯モデルの作製. (2017)
  • 著者名/発表者名: 久本芽璃、木村俊介、岩田航、後藤まりえ、横山敦郎.
  • 学会等名: 日本補綴歯科学会第126回学術大会
• [図書] 新編カラーアトラス組織・細胞学 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩永 敏彦, 木村 俊介, 小林 純子
  • 総ページ数: 412
  • 出版者: 医歯薬出版
  • ISBN: 4263458052