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2019 年度 実施状況報告書

イヌとヒトの比較オミクスを活用したヒト脱分化脂肪細胞の生理活性物質による神経分化

研究課題

研究課題/領域番号 18K14594
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

中野 令  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (60755619)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード脱分化脂肪細胞 / 神経リプログラミング / 低分子化合物 / 神経再生
研究実績の概要

中枢神経組織の障害は、永久的な運動・感覚機能障害を引き起こし、重篤な場合は死に至る。近年、幹細胞移植による中枢神経の機能再生が試みられているが、有効な治療法は確立されていない。本研究で、申請者は脱分化脂肪細胞に注目した。脂肪から得られ、生体外での増殖能を持つため、再生医療の細胞源として期待されている。しかしながら、脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングはヒトやマウスでも報告されていない。申請者は、イヌの骨髄間質細胞の神経分化について塩基性線維芽細胞成長因子が重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた(Nakano et al., PLOS ONE, 2015, Nakano et al., J.V.M.S., 2015, Nakano et al., A.J.V.R., 2013)。さらに、イヌの脱分化脂肪細胞では、bFGFを基本とした分化方法にレチノイン酸を添加することで、神経分化が起こることを見出した(Nakano et al., PLOS ONE, 2020)。本研究では、ヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングの達成を目的として研究を行った。
前年度に見出したヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングに関与する因子をベースにヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングシステムを開発した。ウエスタンブロッティングを行って神経リプログラミングに伴う神経マーカータンパク質の発現を確認した。また、免疫染色によって細胞の形態変化とタンパク質の局在について検討した。今後は、細胞の神経機能について詳細な検討を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

前年度に化合物スクリーニングを済ませたので効率的に研究を進めることが可能であった。今年度は、神経リプログラミングシステムの開発に成功し、詳細な検討をすすめた。

今後の研究の推進方策

今後は、開発した神経リプログラミングシステムによって誘導した細胞が神経機能を有するか否かについて電気生理学的および光生理学的な検討をすすめる。また、神経リプログラミングのメカニズムについての検討を開始する。

次年度使用額が生じた理由

今年度は、ヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングシステムの開発に成功した。はじめの計画では、リプログラムに必要な遺伝子の同定を行うこととしていたが、化合物スクリーニングを行うことによりスムーズに計画を進めることができた。その結果、マウスに対する細胞移植実験の予備検討を計画したが、動物実験倫理の承認手続きおよびその準備に時間がかかったため、年度後半の研究の進展が鈍化し、次年度使用額が生じた。来年度以降は、マウスモデルの作成、移植実験の予備検討などを行う予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] All-trans retinoic acid induces reprogramming of canine dedifferentiated cells into neuron-like cells2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano Rei, Kitanaka Taku, Namba Shinichi, Kitanaka Nanako, Sato Masaki, Shibukawa Yoshiyuki, Masuhiro Yoshikazu, Kano Koichiro, Matsumoto Taro, Sugiya Hiroshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 ページ: e0229892

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0229892

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ERK1/ATF-2 signaling axis contributes to interleukin-1β-induced MMP-3 expression in dermal fibroblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Kitanaka Nanako、Nakano Rei、Sakai Manabu、Kitanaka Taku、Namba Shinichi、Konno Tadayoshi、Nakayama Tomohiro、Sugiya Hiroshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0222869

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0222869

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interleukin-1β promotes interleulin-6 expression via ERK1/2 signaling pathway in canine dermal fibroblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Kitanaka Nanako、Nakano Rei、Sugiura Kanae、Kitanaka Taku、Namba Shinichi、Konno Tadayoshi、Nakayama Tomohiro、Sugiya Hiroshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0220262

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0220262

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] イヌ滑膜由来線維芽細胞におけるNF-κB依存性ERK1/2核移行を介したCOX-2発現2019

    • 著者名/発表者名
      中野令、北中卓、難波信一、北中菜菜子、今野忠好、杉谷博士
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会
  • [学会発表] イヌ悪性黒色腫細胞のTRPA1を介した細胞死におけるPLD1の関与2019

    • 著者名/発表者名
      久慈愛、中野令、杉村真奈、八竹直哉、難波信一、北中菜菜子、今野忠好、北中卓、髙橋朋子、中山智宏、杉谷博士
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会
  • [学会発表] イヌメラノーマ細胞におけるIL-1β刺激によるMMP-3発現2019

    • 著者名/発表者名
      八竹直哉、中野令、久慈愛、杉村真奈、難波信一、北中菜菜子、今野忠好、北中卓、髙橋朋子、中山智宏、杉谷博士
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会
  • [学会発表] 伴侶動物の機能再生を目標としたイヌ体細胞の神経リプログラミングシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      中野令
    • 学会等名
      日本大学センターセミナー
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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