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2020 年度 実施状況報告書

収縮性オーガノイドを用いた腸蠕動運動の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K21425
研究機関京都大学

研究代表者

高橋 淑子  京都大学, 理学研究科, 教授 (10183857)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワード腸蠕動運動 / 振動波 / 腸平滑筋 / カハール介在細胞 / トリ胚
研究実績の概要

腸の蠕動運動機構の解明にむけて、トリ胚腸の筋肉層由来の細胞を用いた収縮性オーガノイドの作製技術の開発を行った。孵卵8日目から12日目胚の腸を用いて、それらから筋肉層を単離し、トリプシンなどを用いて細胞を解離して培養した。さまざまな培養液と細胞外基質を組合せて培養条件を検討したところ、2週間以上培養可能な系を確立した。また培養に用いる細胞数(細胞密度)などの検討を行い、収縮性オーガノイドが安定的に得られる条件を得た。 さまざまな腸領域についても検討したところ、後腸由来の細胞を用いたときに、安定的なオーガノイドが得られることがわかった。オーガノイドは規則的に収縮を繰り返し(振動し)、その振動周期は後腸の蠕動運動と類似していた。またGCaMPを用いて細胞内カルシウムイオン濃度の可視化を行ったところ、ひとつのオーガノイド内を構成する細胞群で、Ca2+シグナルの振動が同期していることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルス感染拡大防止にかかる大学ガイドラインのため、研究室における実験活動が制限されたことが大きな理由である。もうひとつは、蠕動運動に重要なICC細胞を染色するための抗体作りとその検証が難航したことも挙げられる。

今後の研究の推進方策

得られた収縮オーガノイド内において、ICC細胞と平滑筋とを区別することを目指す。そのために抗cKit抗体の検証を続行する。また、解離した腸平滑筋層由来の細胞が、どのようにして収縮オーガノイドを形成するのかについて、その過程を詳細に観察する。その際に、ICCと平滑筋を区別しながらそれぞれの役割を明らかにする計画である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染拡大防止にかかる大学ガイドラインのために実験活動が制限されたことから、予定した遺伝子組み替え実験が遅れたため。今後は当初の計画にもとづいて、収縮オーガノイドにおける振動波形成メカニズムの解析に必要な試薬等の購入を進める予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cell lineage, self-renewal, and epithelial-to-mesenchymal transition during secondary neurulation2021

    • 著者名/発表者名
      Kawachi Teruaki、Tadokoro Ryosuke, Takahashi Yoshiko
    • 雑誌名

      Journal of Korean Neurosurgical Society

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dysfunction of the proteoglycan Tsukushi causes hydrocephalus through altered neurogenesis in the subventricular zone in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Naofumi、24/28
    • 雑誌名

      Science Translational Medicine

      巻: 13 ページ: eaay7896

    • DOI

      10.1126/scitranslmed.aay7896

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Guidelines and definitions for research on epithelial?mesenchymal transition2020

    • 著者名/発表者名
      Yang Jing、On behalf of the EMT International Association (TEMTIA)、38/48
    • 雑誌名

      Nature Reviews Molecular Cell Biology

      巻: 21 ページ: 341~352

    • DOI

      10.1038/s41580-020-0237-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neural-fated self-renewing cells regulated by Sox2 during secondary neurulation in chicken tail bud2020

    • 著者名/発表者名
      Kawachi Teruaki、Shimokita Eisuke、Kudo Ryo、Tadokoro Ryosuke、Takahashi Yoshiko
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 461 ページ: 160~171

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2020.02.007

  • [学会発表] Stemness and lineage dynamics of cells participating in secondary neurulation.2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshiko
    • 学会等名
      Neuro surgery Update 2021, Seoul, Korea
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Contribution of mono-fated neural progenitors to secondary neurulation during axis elongation2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshiko
    • 学会等名
      Neuromesodermal progenitors in development, evolution and regeneration, 2020, Lisbon, Portugal
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cellular basis for gut peristalsis2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshiko
    • 学会等名
      Taiwanese Society of Developmental Biology Retreat, 2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamisc of the pacemaker cells, interstitial cells of Cahal, in gut peristalsis2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshiko
    • 学会等名
      The 72nd Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extravasation of primordial germ cells in avian embryos is enabled by dynamic plasticity revealed by high-resolution confocal microscopy.2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshiko
    • 学会等名
      53rd JSDB/APDBN Meeting, Kumamoto
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 私の科学者ライフ2021

    • 著者名/発表者名
      女性科学者に明るい未来をの会
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      日本評論社
    • ISBN
      4535789304
  • [備考] 動物発生学 高橋グループ ーDevelopmental Biologyー

    • URL

      http://www2.zool.kyoto-u.ac.jp/develop/takahashi.html

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公開日: 2021-12-27  

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