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2020 年度 実施状況報告書

低酸素シグナルを感知する下垂体前葉細胞の同定と内分泌機能の制御機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07249
研究機関神奈川大学

研究代表者

藤原 研  神奈川大学, 理学部, 准教授 (00382945)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード低酸素 / 下垂体前葉 / 細胞間相互作用 / 局所環境 / 内分泌 / ホルモン
研究実績の概要

本研究は①低酸素応答細胞の組織学的解析、②低酸素シグナルを介する細胞間相互作用、③低酸素シグナルによる細胞機能調節、について解析する。本年度は、「①低酸素応答細胞の組織学的解析」について行った。まず、ラットを用いて正常組織での低酸素応答細胞を免疫組織化学的手法により検出する実験系の確立を行った。Pimonidazoleは生きた細胞の中に取り込まれて、低酸素状態では還元されてタンパク質のチオール基に結合する性質を持つ。そのため、抗pimonidazole抗体を用いることで低酸素状態にある細胞を免疫組織化学で検出することができる。そこで、成体雄ラットに投与するpimonidazole溶液を濃度と投与後のインキュベート時間を検討した。また、組織の固定法及び免疫組織化学の各種条件検討を行った。その結果、常に低酸素に曝されている消化管上皮細胞を指標として、免疫組織化学でpimonidazole陽性細胞を検出する形を確立できた。この条件で下垂体を解析したところ、pimonidazole陽性と思われる反応が得られた。この陽性反応の検証を行うため、雄の成体個体より血流やホルモン細胞の活動が変化するような条件でも検討し始めた。続いて、低酸素応答細胞の細胞同定をするために各細胞種のマーカー分子や分泌性因子、受容体などの機能分子のmRNAをin situ hybridization(ISH)法により検出する系を確立した。下垂体前葉から作製したcDNAを用いてPCR法により目的の分子をクローニングし、in vitro transcription法でdigoxigenin標識した一本鎖RNAプローブを合成し、ISH法により標的細胞を検出することができた。今後は、pimonidazoleの免疫組織化学と各種分子のISHを組合わせて低酸素応答細胞のキャラクタライズを行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

2020年4月に自治医科大学医学部から神奈川大学理学部に異動し、新たに研究室を主宰した。そのため、新しい研究室でこれまで実施してきた実験系を構築することに時間を要した。さらに、4月より半年間はCOVID-19感染拡大により本学の研究活動が大きく制限されてしまい、実験が長期間にわたり休止せざるを得ない状況にあった。このような状況で、計画していた研究を十分に進めることができなかった。

今後の研究の推進方策

現在までの研究進捗状況は遅れてはいるが、計画研究の大きな変更はない。2020年度に予定していた低酸素応答細胞の組織学的解析が遅れているため、2021年度は引き続き本実験を行う。一方、2020年度にin vitroで低酸素環境を作ることが可能な培養器を設置することができたため、本装置を用いて培養細胞を使って低酸素環境下での細胞機能の変化を解析する予定である。様々な酸素濃度で変動する遺伝子をDNAマイクロアレイやPCR法により同定する。今後もCOVID-19感染拡大により研究活動が制限される可能性を想定し、DNAマイクロアレイ解析は受託により行い、実験室で研究ができなくなった場合には、コンピューター上でのデータ解析で研究を進められるよう準備もしていく。

次年度使用額が生じた理由

本学では、2020年4月より10月までの半年間はCOVID-19感染拡大により研究活動が著しく制限された。そのため実験ができない期間が長く続き、予定していた実験試薬や機器の発注ができなかった。また、参加する予定であった学会が中止やオンラインでの実施になったため、出張旅費の支出がなかった。本年度に使用できなかった予算は、引き続き次年度の物品費及び旅費に使用する計画である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Aldolase C is a novel molecular marker for folliculo-stellate cells in rodent pituitary2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Ken、Tsukada Takehiro、Horiguchi Kotaro、Fujiwara Yoko、Takemoto Konomi、Nio-Kobayashi Junko、Ohno Nobuhiko、Inoue Kinji
    • 雑誌名

      Cell and Tissue Research

      巻: 381 ページ: 273~284

    • DOI

      10.1007/s00441-020-03200-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential Localization and Invasion of Tumor Cells in Mouse Models of Human and Murine Leukemias2020

    • 著者名/発表者名
      Mashima Kiyomi、Azuma Morio、Fujiwara Ken、Inagaki Takeshi、Oh Iekuni、Ikeda Takashi、Umino Kento、Nakano Hirofumi、Morita Kaoru、Sato Kazuya、Minakata Daisuke、Yamasaki Ryoko、Ashizawa Masahiro、Yamamoto Chihiro、Fujiwara Shin-Ichiro、Hatano Kaoru、Ohmine Ken、Muroi Kazuo、Ohno Nobuhiko、Kanda Yoshinobu
    • 雑誌名

      ACTA HISTOCHEMICA ET CYTOCHEMICA

      巻: 53 ページ: 43~53

    • DOI

      10.1267/ahc.19035

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The novel ciliogenesis regulator DYRK2 governs Hedgehog signaling during mouse embryogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Saishu、Aoki Katsuhiko、Fujiwara Ken、Nakakura Takashi、Kawamura Akira、Yamada Kohji、Ono Masaya、Yogosawa Satomi、Yoshida Kiyotsugu
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9 ページ: 1~29

    • DOI

      10.7554/eLife.57381

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression and functions of cluster of differentiation 9 and 81 in rat mammary epithelial cells2020

    • 著者名/発表者名
      HORIGUCHI Kotaro、YOSHIDA Saishu、TSUKADA Takehiro、NAKAKURA Takashi、FUJIWARA Ken、HASEGAWA Rumi、TAKIGAMI Shu、OHSAKO Shunji
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 66 ページ: 515~522

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-082

    • 査読あり
  • [雑誌論文] β-Cell-Specific Deletion of HMG-CoA (3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A) Reductase Causes Overt Diabetes due to Reduction of β-Cell Mass and Impaired Insulin Secretion2020

    • 著者名/発表者名
      Takei Shoko、Nagashima Shuichi、Takei Akihito、Yamamuro Daisuke、Wakabayashi Tetsuji、Murakami Akiko、Isoda Masayo、Yamazaki Hisataka、Ebihara Chihiro、Takahashi Manabu、Ebihara Ken、Dezaki Katsuya、Takayanagi Yuki、Onaka Tatsushi、Fujiwara Ken、Yashiro Takashi、Ishibashi Shun
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 69 ページ: 2352~2363

    • DOI

      10.2337/db19-0996

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cluster of differentiation (CD) 9-positive mouse pituitary cells are adult stem/progenitor cells2020

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi Kotaro、Yoshida Saishu、Tsukada Takehiro、Fujiwara Ken、Nakakura Takashi、Hasegawa Rumi、Takigami Shu、Ohsako Shunji
    • 雑誌名

      Histochemistry and Cell Biology

      巻: 155 ページ: 391~404

    • DOI

      10.1007/s00418-020-01943-0

    • 査読あり
  • [学会発表] The role of folliculo-stellate cells as a supporting pituitary stem cells in the adulthood2021

    • 著者名/発表者名
      藤原 研
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会/第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス下垂体における濾胞-星状細胞の新規マーカー分子の同定とその特徴2021

    • 著者名/発表者名
      田中 百香, 竹元 小乃美, 藤原 研, 小林 純子
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会/第98回日本生理学会大会 合同大会
  • [学会発表] 下垂体前葉細胞の機能調節機構における濾胞星状細胞の新たな役割2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 研
    • 学会等名
      第61回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] ラット下垂体の生後におけるラトケ遺残腔の観察2020

    • 著者名/発表者名
      堀口幸太郎、藤原 研、吉田彩舟、中倉 敬、塚田岳大、長谷川瑠美、瀧上 周、大迫俊二、屋代 隆、加藤たか子、加藤幸雄
    • 学会等名
      第93回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] ラット下垂体に存在する運動線毛保有細胞の分子形態学的性質2020

    • 著者名/発表者名
      中倉 敬、鈴木健史、堀口幸太郎、藤原 研、塚田岳大、萩原治夫
    • 学会等名
      第93回日本内分泌学会学術総会
  • [学会発表] ラット乳腺における膜タンパク質CD9の発現解析2020

    • 著者名/発表者名
      堀口幸太郎、吉田彩舟、中倉 敬、塚田岳大、藤原 研、長谷川瑠美、瀧上 周、大迫俊二
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会

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公開日: 2021-12-27  

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