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2023 年度 実績報告書

線維芽細胞の多様性がもたらす臓器間質の多彩な機能

研究課題

研究課題/領域番号 21H02676
配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 教郎  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20447254)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード酸素 / 遺伝子改変マウス / 単一細胞解析 / 細胞分化
研究実績の概要

臓器間質には免疫細胞や線維芽細胞などの多種多様な細胞が混在する。また、1つの臓器においても、性質や分化系譜の異なる線維芽細胞が混在することが示唆されている。間質線維芽細胞は、臓器構造の支持が主な役割であると考えられてきたが、最近の研究によって、多様な機能を有していることや病態と深く関連することがわかってきた。本研究では、マウスの腎臓をモデルとして、間質線維芽細胞の多様性を実証し、その多彩な役割と病態との関連を解明することを目指している。これまでに、マウス腎間質線維芽細胞の単一細胞レベルでの網羅的遺伝子発現解析(single-cell RNA-sequencing: SC-RNA-seq)を実施し、複数の細胞集団に細分画化されることを示した。また、腎間質線維芽細胞の各分画は、赤血球造血因子エリスロポエチンの産生および炎症応答に関与する遺伝子発現に顕著な違いがあることを見出した。さらに、腎間質線維芽細胞の各分画の単離に有効な表面マーカー分子およびその抗体を同定した。今年度は、尿管結紮による病態モデルの解析を実施し、各分画の炎症応答性が異なることを明らかにした。また、エリスロポエチン産生性の腎間質線維芽細胞の運命追跡が可能なレポーターマウスを開発し、個体発生に伴う間質線維芽細胞の動態について理解を進めた。マウスの腎臓細胞は出生後も発生分化することが知られているが、エリスロポエチン産生性線維芽細胞も出生後に性状が変化することを見出した。さらに、間質線維芽細胞が加齢とともに変容するという知見を得た。

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

腎臓間質の線維芽細胞の亜集団を同定し、その性状解析を進めた。また、病態環境下での各亜集団の動態を解析し、その特異性を明らかにした。

今後の研究の推進方策

最終年度では、腎間質線維芽細胞の発生分化の解析を中心に進める。とくに、胎生中期から後期にかけて細胞の性状を変化させつつ、腎臓の間質に生着する実態を明らかにする。また、腎臓発生における間質線維芽細胞の役割と、出生以降の加齢に伴う変化を追跡する。さらに、腎臓以外の臓器の線維芽細胞の知見と比較し、その普遍性と特異性を検討する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Karolinska Institute(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Karolinska Institute
  • [雑誌論文] Crosstalk between oxygen signaling and iron metabolism in renal interstitial fibroblasts2024

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Norio、Iwamura Yuma、Kato Koichiro、Ishioka Hirotaka、Konta Yusuke、Sato Koji、Uchida Nao、Koida Noa、Sekine Hiroki、Tanaka Tetsuhiro、Kumagai Naonori、Nakai Taku
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 74 ページ: 179-184

    • DOI

      10.3164/jcbn.24-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Drugs activating hypoxia-inducible factors correct erythropoiesis and hepcidin levels via renal EPO induction in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Nakai Taku、Iwamura Yuma、Kato Koichiro、Hirano Ikuo、Matsumoto Yotaro、Tomioka Yoshihisa、Yamamoto Masayuki、Suzuki Norio
    • 雑誌名

      Blood Advances

      巻: 7 ページ: 3793~3805

    • DOI

      10.1182/bloodadvances.2023009798

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nrf2 alleviates spaceflight-induced immunosuppression and thrombotic microangiopathy in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Ritsuko、Hirano Ikuo、Hasegawa Atsushi、Suzuki Mikiko、Otsuki Akihito、Taguchi Keiko、Katsuoka Fumiki、Uruno Akira、Suzuki Norio、Yumoto Akane、Okada Risa、Shirakawa Masaki、Shiba Dai、Takahashi Satoru、Suzuki Takafumi、Yamamoto Masayuki
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 ページ: 875

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05251-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 腎臓病と低酸素応答機構2023

    • 著者名/発表者名
      石岡広崇, 鈴木教郎
    • 雑誌名

      腎臓内科

      巻: 17 ページ: 714-720

  • [学会発表] 個体発生に伴うエリスロポエチン産生制御機構の変遷2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木教郎
    • 学会等名
      赤血球研究シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙旅行による骨量および血圧の変動における腎臓の貢献2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木教郎
    • 学会等名
      第66回日本腎臓学会学術総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙微小重力環境を利用した腎機能の加齢変化の解析2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木教郎
    • 学会等名
      第53 回日本腎臓学会東部学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖化ストレスに対する酸化ストレス防御系の役割2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木教郎
    • 学会等名
      第33 回日本メイラード学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypoxia inducible factor 2 alpha and histone deacetylases control erythroid growth factor in embryonic neural cells with their development2023

    • 著者名/発表者名
      Iwamura Y, Nakai T, Kato K, Ishioka H, Yamamoto M, Hirano I, Suzuki N
    • 学会等名
      KEYSTONE SYMPOSIA
    • 国際学会
  • [学会発表] Pharmacological activation of hypoxia-inducible factors promotes erythropoiesis and suppresses hepcidin production by inducing erythropoietin production in the kidneys2023

    • 著者名/発表者名
      Nakai T, Iwamura Y, Kato K, Hirano I, Matsumoto Y, Tomioka Y, Yamamoto M, Suzuki N
    • 学会等名
      KEYSTONE SYMPOSIA
    • 国際学会
  • [学会発表] 個体レベルの低酸素応答機構解析系と貧血モデル動物2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木教郎
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会

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公開日: 2024-12-25  

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