2017 Fiscal Year Annual Research Report
Lineage analysis of intestinal stem cells and development of the culture system to study the stem cell niche
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15K07136
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
岡 敦子 日本医科大学, 医学部, 教授 (50175254)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 小腸 / 幹細胞 / Ror2 / Wntシグナル経路 / 甲状腺ホルモン / 変態 / 培養 / アフリカツメガエル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
両生類幼生の小腸では、変態期に甲状腺ホルモン(TH)を引き金として、上皮の一部（予定幹細胞）が成体幹細胞へと脱分化し、その周囲にはニッチが形成される。本研究は、予定幹細胞で特異的に発現するRor2を指標にして変態前の予定幹細胞を同定し、幹細胞への脱分化やニッチ形成の分子機構を解明することを目指している。
本年度は、昨年度までに作製したトランスジェニックカエル（Ror2遺伝子の転写調節領域にGFPをドライブさせたコンストラクトを導入したもの）小腸の組織切片を顕微鏡観察し、GFPを検出することによりRor2発現細胞を予定幹細胞として同定できることを確認した。このことは、予定幹細胞とそれ以外の上皮細胞（変態期にアポトーシスを起こして消失する細胞）をフローサイトメトリーにより分離できることを示している。この方法と独自に作製したRor2細胞外領域特異的に結合する抗体を併用し、現在、培養に最も適した予定幹細胞を得るための技術開発を進めている。
この他、同定された予定幹細胞の組織化学的解析も行い、これまでにTH受容体の１つ、TRaが変態前から発現していることを見出した。さらに、TRaノックアウトカエルの小腸を解析し、野生型小腸に比べ幹細胞の出現が遅れることを明らかにした。このことは、変態前の予定幹細胞で発現するTRaが、幹細胞発生のタイミングを制御していることを示唆している。
また、幹細胞出現時に急増するヒアルロン酸（HA）に注目し、HA合成酵素の発現解析を行った。HAS2及びHAS3の発現が幹細胞出現時にその周辺の細胞で一過性に上昇すること、生体内でHA合成を阻害するとWntシグナル経路が抑制され幹細胞が減少すること等を見出した。このことは、変態期に新たに合成されるHAが、幹細胞ニッチの形成に重要な役割を果たすことを示唆している。
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