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細胞ダイバーシティーを基盤とした腸上皮組織の恒常性維持機構の解明

研究代表者 
今城 正道
京都大学・生命科学研究科
http://www.fret.lif.kyoto-u.ac.jp/

これまでの研究概要と新学術での研究計画

生体内には幹細胞、前駆細胞とこれらの細胞から分化した様々な種類の細胞が存在し、多様性に富んだ細胞社会が形成されている。この細胞のダイバーシティーは組織の頑強性や多面的な機能の基礎であり、その制御機構や役割の解明は組織の恒常性と疾患の発症機構の理解に重要である。
哺乳類腸上皮も、細胞のダイバーシティーが重要な役割を果たす組織の一つである。特に腸上皮は体外環境に直接面しており、細菌やウイルスの感染、腸管内容物による傷害など、環境に起因する刺激に絶えず曝されている。これらの様々な刺激に、腸上皮を構成する多様な細胞がそれぞれ適切に応答することで、腸上皮の恒常性が維持されている。従って、腸上皮において細胞ダイバーシティーは頑強な組織恒常性の基礎である。しかしながら、種々の腸上皮細胞が多様な環境刺激にどのように応答し、それがどのような機構で制御されるのか、またその異常が様々な腸疾患とどのように関係するのか、未解明の部分が多く残されている。
本研究代表者らは、これまで腸上皮の恒常性を制御する機構について研究を行い、複雑なシグナル伝達経路のネットワークが幹細胞の機能や細胞分化を制御することを明らかにしてきた。その過程で、生体イメージングにより生きたマウスの腸上皮内で様々な分子の活性を可視化する方法や生体内遺伝子導入法を新たに確立するなど、技術的にも独自性の高い研究を展開している。そこで本研究では、これらの独自技術とオルガノイド培養法などを組み合わせ、腸上皮において細胞のダイバーシティーが組織の環境刺激応答に果たす役割を解明する。さらに、大腸癌や炎症性腸疾患など、様々な腸疾患のマウスモデルを用いて、腸上皮の環境応答機構の異常と腸疾患の関係を明らかにする。それにより、細胞のダイバーシティーが腸管内の環境の様々な変化からどのようにして腸上皮を保護し、またその破綻がどのように腸疾患につながるのか理解することを目指す。

参考文献

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