【研究領域課題番号】20K06729 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

造血 / 造血幹細胞 / 両生類 / 造血因子 / オミクス / アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / 血球 / ゼノパス / 幹細胞 / 肝臓 / 脾臓 / 骨髄

【研究成果の概要】

ツメガエル（ゼノパス）の成体の造血は，肝臓，脾臓，骨髄の複数の造血器が分担して血球を産生する。そのため複数造血器の役割分担や組織環境の違いを解明するための魅力ある研究対象である。ツメガエルの各血球，すなわち赤血球，白血球，栓球（哺乳類の血小板の機能を担う細胞）はいずれも造血幹／前駆細胞（HSPC）が起源である。本研究では複数の造血器に存在するＨＳＰＣの特性の解明と分離法を確立しつつある。第２年度では第1年度で検討した細胞膜蛋白質を網羅的に同定するプロテオミクスにおいて、試料調製における界面活性剤処理の条件をさらに検討した。例えば飼育温度環境が異なるアフリカツメガエルの赤血球膜蛋白質をモデルにすると，飼育温度の違いによって，量的変動を示す赤血球膜上の膜蛋白質が比較解析可能になった。従ってこの方法を適用して複数臓器間のHSPC膜発現分子の差異が検出可能であると考えた。また細胞にレーザー光を照射して得られる散乱光とモノクローナル抗体２種の結合による蛍光を利用するフローサイトメトリーを用いて、肝臓ＨＳＰＣの分離法を検討した。再現性の確保が課題になるがN/C比が大きく未分化な細胞形態をもつ集団は，実験実施者に依存せずに再現性良く分離可能であった。このように進捗していたところ，シングルセルRNA-Seq（scRNA-seq）法によって１細胞単位で発現する全mRNAを同定，定量，分類する報告が相次いた。本研究の発展にとって，これらの新手法は大きな貢献をもたらすと判断し，特に肝臓，骨髄のＨＳＰＣを対象とするscRNA-seqを実現するための準備に入った。そのうち肝臓，骨髄それぞれの臓器からmRNAを回収するプロトコルをほぼ確定し，まずバルクmRNA解析に着手した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】形態・構造

【研究領域課題番号】26440171 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

造血 / 血球 / アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / 環境ストレス / 造血因子 / 幹細胞 / プロテオミクス / 両生類 / イメージング / エリスロポエチン / トロンボポエチン / 赤血球 / 栓球 / 環境

【研究成果の概要】

脊椎動物のもつ生理調節系の多様性と普遍性の理解を進めるため，両生類アフリカツメガエル及びネッタイツメガエルの環境ストレス（酸素，温度）に応答する造血変動の機序を解析した。まず，ツメガエルの低酸素環境曝露モデル，低温環境曝露モデルを確立した。低酸素曝露モデルでは，肺と肝臓の95%以上の細胞が低酸素化し肺障害を認め，肺で高発現する赤血球造血因子の組織障害修復活性を調べる有用なモデルが確立した。汎血球減少症を誘導する低温曝露モデルでは，栓球の血管壁への可逆的が栓球減少の一因であることが判明した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)

【研究分野】解剖学一般(含組織学・発生学)

【研究領域課題番号】24590232 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / ヒトiPS細胞 / 細胞分化 / 発生生物学 / 幹細胞

【研究成果の概要】

本研究では２種類の内胚葉へのスイッチ因子の探索を試みた。DNAアレイから見つかった因子や他の動物の研究から効果が示唆されている因子を数多くクローニング・過剰発現し、スイッチ機能の保持しているかを確かめたが現在のところ確定的な情報は得られていない。引き続きスクリーニングを行うことを計画している。また、iPS細胞の単一の内胚葉への分化を引き起こす方法については、本研究により単一の胚体内胚葉への不可逆的分化方法が開発できた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)