2014 Fiscal Year Annual Research Report
In vivoイメージングを用いた毛包幹細胞の恒常性維持機構の解明
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25893289
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
森田 梨津子 独立行政法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, 研究員 (20700040)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | in vivo imaging |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自己複製能と多分化能を有し、組織・臓器の恒常性を支える幹細胞は、生涯にわたって細胞の供給源として機能するために、様々な内因性・外因性のストレスに対して柔軟かつ的確に対応し、自身を維持していると考えられる。皮膚とその付属器官である毛包は、生涯にわたって再生を繰り返す器官であり、幹細胞研究の良いモデルである。そこで本研究では、従来の組織学的、遺伝学的解析に加えて、時空間的なin vivoライブセルイメージングを利用して毛包幹細胞の集団挙動を計測することにより、幹細胞システムの恒常性を支える柔軟でロバストな機構を理解することを目的とした。昨年度、マウス成体毛包のin vivoイメージングシステムを確立し、連続あるいは間歇的に、毛周期を通して毛包全体と周囲組織の細胞動態を１細胞レベルの解像力でin vivoにおいて観察することを可能とした。そこで本年度は、幹細胞集団の枯渇や周囲環境の損傷に対して、細胞はどのように備え、恒常性を維持しようとするのかを明らかにするために、特定の幹細胞集団や周囲環境を任意に消失させたときの幹細胞の修復応答を解析した。毛包における代表的な幹細胞領域のひとつであるupper bulge領域を、Gli1-EGFPマウスを用いて可視化し、本領域をレーザーアブレーションによって消失させたところ、1日後から細胞の流入が認められ、6日後には損傷領域が完全に修復し、Gli1EGFPの発現の回復も認められた。さらに広範囲にupper bulge領域と隣接するbulge領域の一部を消失させると、数日経過後も損傷した幹細胞領域は修復せず、しかしながら、そのまま成長期に入り毛包は伸長しうることが明らかになった。さらに、毛周期が回ったあとには、元通りの比率で各種幹細胞領域が修復することが確認された。このことから、毛包には、幹細胞の枯渇や損傷に対して、可逆的に細胞運命を転換し、一定の比率で幹細胞を維持するシステムの存在が強く示唆された。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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