蝸牛感覚上皮予定領域におけるAtoh1発現の時空間的変化と有毛細胞分化制御

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K11179
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 楯谷 智子 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (10512311)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 有毛細胞 / 蝸牛感覚上皮 / Atoh1 / タイムラプスイメージング / 蝸牛感覚上皮予定領域 / 蝸牛 / 発生・分化

研究実績の概要

本研究では、有毛細胞を含む蝸牛感覚上皮の発生過程につき研究し、有毛細胞再生医療への応用を目指している。有毛細胞・支持細胞共通の前駆細胞が運命決定なされる過程で、有毛細胞分化促進因子であるAtoh1発現様式がダイナミックに変化することに着目し、２蛍光色３Dタイムラプス撮影により個々の前駆細胞におけるAtoh1発現様式の時空間的な変化および有毛細胞・支持細胞分化への関与を明らかにする。また、光照射依存的Atoh1発現制御法を開発し前駆細胞のAtoh1発現様式を再現することによって、蝸牛感覚上皮の再生を誘導することを目標としている。当該年度においては、Atoh1陽性細胞のリアルタイム追跡（培養蝸牛の2蛍光色3Dタイムラプスイメージング）法によって得られた蝸牛感覚上皮予定領域内における個別の前駆細胞の2蛍光色輝度・位置情報・時間情報のデータを詳細に分析し、前駆細胞のトラッキングを行なった。その結果、内有毛細胞と外有毛細胞が蝸牛感覚上皮予定領域のそれぞれ内側端と外側端で誘導されることを明らかにした。さらに、このような内有毛細胞と外有毛細胞分化の特殊な誘導パターンは、ヘッジホッグシグナルとBmp4シグナルが関与しておりこれらの阻害剤を用いると消失することがわかった。また、このような有毛細胞分化誘導パターンは内・外の有毛細胞を最初に峻別するメカニズムであり、そのことがヘッジホッグシグナル欠損マウス蝸牛では外有毛細胞列のなかに内有毛細胞が出現するという表現型が生じる理由であることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

H30年度中に英文誌に投稿したが2回rejectされた。タイムラプスイメージングで得られたデータの定量的解析が不十分であったと考え、データを追加しまた最適な解析方法を模索するのに時間を要した。

今後の研究の推進方策

問題点を改善し、再度別の英文誌に投稿した。現在major revision中である。

次年度使用額が生じた理由

現在研究成果をまとめた論文を投稿中（major revision)であり、追加実験と投稿料を要するため。