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外分泌腺形成過程における組織幹・前駆細胞の組織内配置にもとづく分化制御機構

研究代表者 
菊池 章
大阪大学大学院 医学系研究科 分子病態生化学
http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molbiobc/

連携研究者
松本 真司
大阪大学大学院 医学系研究科 分子病態生化学
麓 勝己
大阪大学大学院 医学系研究科 分子病態生化学

これまでの研究概要

臓器を構成する上皮組織は、多様に分化した細胞が適切に配置されることで、臓器固有の機能を営んでいます。分化細胞の適正な配置にはそれを生み出す幹・前駆細胞の組織内配置もまた重要と考えられますが、その制御機構は明らかになっていません。
私たちは最近、代表的な外分泌腺である唾液腺をモデルに、Wntシグナルが臓器形成初期に活性化することで遠位側腺房前駆細胞の分化を抑えながら増殖を活性化するとともに、近位側に導管形成が誘導され、形成後期ではWntシグナルが抑制されることによって遠位側で腺房構造が分化することを明らかにしました。興味深いことに、発生初期のWntシグナルの活性化は遠位側前駆細胞の近位導管側への移動を誘導し、導管形成を促進することも明らかにしています。これらの結果から、Wntシグナルによって唾液腺前駆細胞の組織内配置が変化すると考えられますが、その制御メカニズムは明らかになっていません。
導管側へ移動した遠位側前駆細胞によって導管形成が行われることから、近位側への可動性を有する前駆細胞(可動性前駆細胞)は腺房と導管の両系統への分化能を有すると考えられます。私たちはWntシグナル依存的に導管側へ移動した可動性前駆細胞がAQP3を強く発現し、未分化能を維持することを見出しています。そこで本研究では、新規の可動性幹・前駆細胞の同定と、唾液腺前駆細胞が組織中を移動しながら遠位側と近位側にそれぞれ適切に配置される機構、さらにそこで周囲の間質または上皮細胞との細胞間相互作用によって多系統の細胞へと分化する機構の解明を目指しています()。

新学術での研究計画

①新規Wnt依存的可動性組織幹・前駆細胞の同定
私たちは遠位側細胞由来でWntシグナル依存的に可動性を獲得し、未分化能を維持しながら、近位導管側で増加する細胞がAQP3を発現することを見出しています。そこで、AQP3陽性細胞の組織形成過程での動態や機能の解析を行います。
②唾液腺前駆細胞の組織内配置制御機構の解明
遠位側前駆細胞がWntシグナルによって遠位腺房側から近位導管側へ移動するメカニズムを数理モデルを用いたシミュレーション等を応用して解析します。
③唾液腺前駆細胞の配置依存的分化制御における細胞間相互作用の解析
遠位側と近位側に配置された前駆細胞がそれぞれ腺房および導管細胞へと適切に分化する仕組みを周囲の間質または上皮細胞同士の細胞間相互作用に着目して明らかにします。

参考文献

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