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2018 年度 実績報告書

マウス気管平滑筋をモデルとした間充織細胞極性化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K15133
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

岸本 圭史  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (70700029)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード極性 / 間充織 / 気管 / マウス
研究実績の概要

生命機能を支える臓器は、管腔構造を基本とする。内腔を覆う上皮細胞とそれらをささえる間充織細胞によって構成される。発生の過程では、上皮組織と間充織組織が互いに相互作用しながら正常な臓器を形づくっていく。本研究では、間充織細胞、特に、気管平滑筋前駆細胞が放射状極性を獲得する分子機構の解明を目指している。申請者は、先行研究において平滑筋前駆細胞の極性化が、マウス気管の伸長に必要であることを報告している。極性化機構の解明は、臓器の形態形成の根本的理解に繋がる。気管平滑筋前駆細胞は上皮組織近傍に形成され、上皮組織に向かう極性を獲得することから、気管上皮組織が間充織組織の極性化を許容している可能性が高い。
申請者らは初年度の検討において、平滑筋前駆細胞が上皮細胞由来のスフェロイドに向かって移動することを発見した。この観察結果は上皮組織が平滑筋前駆細胞の極性化を誘導している事を示している。さらに、極性化の生じる胎生11.5, 12.5日目の上皮近傍の間充織ではShh, Wnt signalingが活性化することを発見した。加えて、間充織細胞極性化のタイミングと一致して、上皮組織ではShh, Wnt7bが発現していることを見出した。
最終年度において、Wnt signalingの間充織極性化における役割を調べるため、間充織特異的にb-cateninを欠損するマウスを樹立、解析した。その結果、平滑筋組織の配向性が顕著に乱れることが分かった。これらの結果は、上皮由来のWnt が平滑筋前駆細胞の極性化を誘導している可能性を強く示している。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Synchronized mesenchymal cell polarization and differentiation shape the formation of the murine trachea and esophagus2018

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Keishi、Tamura Masaru、Nishita Michiru、Minami Yasuhiro、Yamaoka Akira、Abe Takaya、Shigeta Mayo、Morimoto Mitsuru
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 ページ: 2816

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05189-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The potassium channel KCNJ13 is essential for smooth muscle cytoskeletal organization during mouse tracheal tubulogenesis2018

    • 著者名/発表者名
      Yin Wenguang、Kim Hyun-Taek、Wang ShengPeng、Gunawan Felix、Wang Lei、Kishimoto Keishi、Zhong Hua、Roman Dany、Preussner Jens、Guenther Stefan、Graef Viola、Buettner Carmen、Grohmann Beate、Looso Mario、Morimoto Mitsuru、Mardon Graeme、Offermanns Stefan、Stainier Didier Y. R.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 ページ: 2815

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05043-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Synchronized mesenchymal cell polarization and differentiation shape the trachea2018

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto K, and Morimoto M
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists 51th and the Japan Society for Cell Biology 70th
  • [学会発表] 気管の形態形成における間充織極性化の重要性2018

    • 著者名/発表者名
      岸本 圭史, 森本 充
    • 学会等名
      日本呼吸器学会
  • [学会発表] Orientated mesenchymal cell polarization and differentiation shape the trachea2018

    • 著者名/発表者名
      Keishi Kishimoto, Masaru Tamura, Michiru Nishita, Yasuhiro Minami and Mitsuru Morimoto
    • 学会等名
      Keystone Symposia Endoderm Development and Disease: Cross-Organ Comparison and Interplay
    • 国際学会
  • [図書] 決定版 オルガノイド実験スタンダード2019

    • 著者名/発表者名
      岸本 圭史、森本 充
    • 総ページ数
      372
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2239-9
  • [図書] 実験医学2018年11月号2018

    • 著者名/発表者名
      岸本 圭史、森本 充
    • 総ページ数
      145
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2513-0
  • [備考] 筋肉の隊列と軟骨の出現が気管を長く太くする

    • URL

      https://www.bdr.riken.jp/jp/news/2018/research005.html

  • [備考] 管腔臓器の長さと太さが決まる仕組みを解明 -筋肉と軟骨が気管のサイズを決定していた-

    • URL

      http://www.riken.jp/pr/press/2018/20180726_3/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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