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エピゲノム変化による機能性肝細胞ダイバーシティー形成原理の解明とその制御

研究代表者 
鈴木 淳史
九州大学 生体防御医学研究所 器官発生再生学分野
http://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/labo/orgreg/top.html

これまでの研究概要と新学術での研究計画

我々はこれまで、主に幹細胞の分離とその性状解析を中心に肝臓の発生や再生、疾患の研究を行ってきました。また、これら肝臓の基盤研究で得られた知見を活用することで、肝細胞への分化決定がたった2種類の転写因子によって支配的に制御されていることを発見し、線維芽細胞にこれら2種類の転写因子を導入することにより、線維芽細胞を直接、肝細胞の性質をもった細胞(induced hepatocyte-like cells: iHep細胞)へと変化させることに成功しました。
一般的に、幹細胞から分化した細胞は、「内在性プログラム」によって様々な遺伝子が細胞の機能的相違に基づいて体系的に発現し、個々の機能を獲得しながら臓器内の適切な位置に配置されます。このような「内在性プログラム」による臓器の成熟過程では、細胞の機能に応じて特定遺伝子領域のエピゲノム状態が変化し、それらが起点となって細胞の機能的相違が生じます。しかし、その詳細な機序はほとんど明らかになっておりません。そこで本研究では、機能の異なる肝細胞の亜集団が組織内の位置に応じて適切に配置される肝臓をモデルとし、微量サンプルのトランスクリプトーム・エピゲノム解析を駆使することで、未成熟な肝細胞のエピゲノム変化によって機能の異なる肝細胞が生まれるメカニズムを明らかにします。また、臓器の成熟には細胞本来の内在性プログラムの発動や変動を導く「環境因子」の存在も不可欠なことから、培養下で細胞外環境を操作することで、細胞のエピゲノム変化に基づく内在性プログラムを誘導する外的環境要因の同定も目指します。本研究によって得られる成果は、肝臓の形成過程においてこれまで未解明であった肝細胞の機能獲得機構の解明という学術的重要性を有するだけでなく、その応用によって、iHep細胞から機能的肝細胞を作出する方法の開発にも貢献することができると考えられます。

 

参考文献

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