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2022 年度 実施状況報告書

胎児期に移入する母由来細胞集団の解明とその生物学的意義の探求

研究課題

研究課題/領域番号 21K19254
研究機関東京大学

研究代表者

入江 直樹  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10536121)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワードマイクロキメリズム / 細胞レベルのエピジェネティクス
研究実績の概要

我々ヒトを含む有胎盤哺乳類では、胎児期に母親の細胞(母由来細胞)が移入し、出生後も生涯にわたり全身の臓器組織に残り続ける。この母由来細胞は、免疫寛容や組織再生、さらには炎症性先天異常疾患の発症・悪化といった多様な生体内現象への関与が示唆されてきたが、何がきっかけで異なる現象に結びつくのかは不明である。従来研究では、個別の細胞種をターゲットとして免疫系の細胞や幹細胞などが含まれることがわかっていたが、そうした細胞が胎児に移入する母由来細胞集団のうちどの程度の割合を占めるのか、数は個体によってことなるのかといった知見は得られていなかった。従って、移入する細胞の種の比率の違いや数そのものの違いにより、上記のように異なる現象に結びついている可能性が残っている。
そこで本課題では、移入する細胞の数・種類や分布が個体によって異なるという仮説をたて、まずは母由来細胞の数や細胞種が個体間で異なるかどうかを調べる。そして得られた結果から、母由来細胞の数や細胞種レパートリーの違いが上述の多様な現象に関与している可能性を考察する。
本年度は、GFPマウスを用いて母由来細胞のみGFP陽性とした母由来細胞検出系を立ち上げ、その単離、さらにはそれら細胞をsingle cell RNAseq (scRNAseq)解析にかけることに成功した。結果として、母親細胞を構成する細胞種の大半が免疫に関連する細胞であること、そしてそれが、同腹の兄弟姉妹間でも個体間に相当な細胞割合の差があることがみえてきた。

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

当初計画通り、生きた母親細胞の検出系(特に、遊離DNAなどを用いた間接的な測定方法ではなく、セルソーターを用いて生きた細胞の数を直接的に測定する方法)を確立することに成功し、その方法にて母由来細胞の細胞種の個体間差があることを確認できたため。

今後の研究の推進方策

本課題のこれまでの研究により、世界で初めて同腹の兄弟姉妹胎仔間にも移入する母由来細胞の数、そして細胞種に違いがあることが判明した。これは、母由来細胞が免疫寛容や、炎症性疾患、再生など様々な現象に関与していると報告されていることを考慮すると、移入する細胞種やその数の違いをもたらすファクターが影響している可能性も考えられる。
そこで今後は、どのような因子が胎仔に移入する母由来細胞の数あるいは細胞種レパートリーの違いに影響しているのかを検討する方針である。

次年度使用額が生じた理由

一部実験試薬のサプライに遅れが生じ、結果的に当該試薬の発注・納品が次年度使用額となった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Emergent roles of maternal microchimerism inpostnatal development.2022

    • 著者名/発表者名
      Alexandria Borges*, Castellan Flore, and Naoki Irie*
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 65(1) ページ: 75-81

    • DOI

      10.1111/dgd.12830

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Postnatal depletion of maternal cells biases T lymphocytes and natural killer cells' profiles toward early activation in the spleen.2022

    • 著者名/発表者名
      Castellan Flore*, and Naoki Irie*
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 11 (11) ページ: bio059334

    • DOI

      10.1242/bio.059334

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole-embryonic identification of maternal microchimeric cell types in mouse using single-cell RNA sequencing.2022

    • 著者名/発表者名
      Kana Fujimoto*, Akira Nakajima, Shohei Hori, Yumiko Tanaka, Yoshitaka Shirasaki, Sotaro Uemura, and Naoki Irie*
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 18313

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20781-9

    • 査読あり
  • [学会発表] 我々の体内の母親由来細胞の頻度や細胞種を決める因子は何か?2022

    • 著者名/発表者名
      梅村太一郎, 入江直樹
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] Postnatal depletion of maternal cells shifts splenic NK and CD8+ T-cell profiles toward mature and activated phenotypes2022

    • 著者名/発表者名
      Castellan Flore, Naoki Irie
    • 学会等名
      FOCIS Annual meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Postnatal depletion of maternal cells biases immune cytotoxic cells' profile toward maturation and activation in the spleen2022

    • 著者名/発表者名
      Castellan Flore, Naoki Irie
    • 学会等名
      Single Cell Biology at Wellcome Sanger
  • [学会発表] Postnatal depletion of maternal cells biases immune cytotoxic cells' profile toward maturation and activation in the spleen2022

    • 著者名/発表者名
      Castellan Flore, Naoki Irie
    • 学会等名
      日本発生生物学会

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公開日: 2023-12-25  

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