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我々はマクロファージと線維芽細胞が多彩な機能を持ち、組織恒常性の維持と病態の両面で主要な働きをすることを明らかにしてきた。またこの多様性がエピゲノムの柔軟な変動によってもたらされていることを見いだした。しかしながら、特にマクロファージの遺伝子発現と機能変化のダイナミズムは非常に大きく、細胞集団の平均値を与える従来の技術では、局所的な細胞間相互作用によってもたらされる変動や、時間的に速い応答等を捉えきれることができない。そこで本研
究ではシングルセル等を用い、時空間の中でのマクロファージならびに線維芽細胞における細胞間相互作用の役割を明らかにすることにより、炎症細胞社会がどのようにストレスへ適切に応答し、組織恒常性を維持しているのか、またその破綻・異常が、どのように臓器機能障害をもたらすかを解析することを目的とした。心臓マクロファージならびに線維芽細胞についてシングルセルRNA-seq解析を行い、その多様性の解析を進めた。心臓マクロファージには従来の方法では同定出来ない多様性が存在することを見いだした。サブポピュレーションに特徴的な表面マーカーを同定し、フローサイトメトリーで解析可能とした。また、リガンド受容体ペアの解析から、細胞間相互作用の強度を同定するアルゴリズムを開発し、心筋梗塞や圧負荷での変化を解明した。これらの解析から、マクロファージサブポピュレーションの中で特に細胞間相互作用に機能する細胞群を同定するとともに、線維芽細胞が、恒常性の維持やストレス応答において主要なリガンド発現細胞となっていることを見いだした。
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