| 研究課題/領域番号 |
26713029
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
森本 充 国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, チームリーダー (70544344)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 発生 / 幹細胞 / 神経内分泌細胞 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、呼吸器の発生・再生の基本原理を理解するため、呼吸器の組織幹細胞の成り立ちとその周辺環境に注目した研究を行っている。特に気管支分岐点の幹細胞-ニッチ複合領域 ”NEB”の構成過程の解明と、NEBが含む分化多能性を持った細胞の誘導メカニズムの解明を目的とした。SPNC細胞による直接的なNE細胞の抑制の検証に取り組んでいる。我々はSPNC細胞を蛍光標識すると共に薬剤誘導で選択的に死滅させるトランスジェニックマウス(Nkx2.1-CreERT2; UPK3-mRFP-floxSTOP-DTA)を作成した。このマウスを用いて、NE細胞が拡大する胎児期E14.5, E15.5にタモキシフェンを注射し、SPNC細胞を死滅させる実験を行った。E17.5で肺組織を回収し、NE細胞のクラスターサイズを観察した。研究に有用なマウス系統を確立するために時間を必要としたが、最終的にこの実験でSPNC細胞の除去はNE細胞に成功した。その結果、NE細胞の数に変化はなかった。SPNC細胞はNE細胞を細胞間相互作用で抑制しているわけではないことが証明された。この結果は、SPNC細胞とNE細胞が共通の幹細胞から分化し、Notchシグナルによって二者択一的選択が起こっていることが示唆していた。今後、NotchシグナルがNE細胞自律的な分化抑制に働いている可能性を検証する。
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| 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
予定していた通り、SPNC細胞の選択的な死滅を薬剤誘導で引き起こせるトランスジェニックマウス(Nkx2.1-CreERT2; UPK3-mRFP-floxSTOP-DTA)を用いた、SPNC細胞がNE細胞へ与えている影響を検証する実験をおこなった。ところが予定外の細胞でも死滅が見られたため、研究に有用なマウス系統を確立するために時間を必要とした。具体的には当初予定していた５ヶ月の実験が、３系統のトランスジェニックマウスで条件検討を行ったため９ヶ月かかってしまった。しかし、年度内に遅延しながらも年度末までには解析を終えることができた。そして計画していた４Dイメージングも上記の実験を終えてから取り組んだため遅れがあったが、順調に条件検討が進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
４Dイメージングの解析を進め、結果の取りまとめを行う。今年度おこなったSPNC細胞除去の結果から、SPNC細胞とNE細胞のNotchシグナルを介した二者択一的選択が起こっていることが示唆されたため、発生初期段階の胎児肺を用いてNE細胞の分化が始まる瞬間で起こっている現象の解明を行う。また、Notchの下流でNE細胞分化を抑制しているHes1遺伝子のKOマウスを使って、分化の初期でNotchシグナルの必要性を確認する。一方で、NEBの細胞が見せる多分化能を維持している分子を検索するため、NE細胞の遺伝子発現を調べる。NEBが活性化状態にある発生・再生時と休止期にある平常時のNE細胞をそれぞれ単離し、マイクロアレイで遺伝子発現を比較することで、活性化NEB特異的因子の同定を試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
トランスジェニックマウスを使用した本年度の実験計画に遅れがあったため、年度内に終了予定であった4Dイメージング実験の実行を次年度に行うことになった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
胎児肺を用いて、発生中のNE細胞の挙動を4Dイメージングする。研究結果をまとめる。
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