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肝臓における幹細胞ダイバーシティーの同定と時空間動態解析

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

研究概要

 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。
 幹細胞から分化した細胞は、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。このように、臓器を形成する細胞には多様性が存在することが知られていますが、最近では、様々な臓器形成細胞を生み出す幹細胞そのものにも多様性が存在することが明らかになってきました。肝臓では、その発生・再生過程や病気の進行において、幹細胞の性質を有する細胞が重要な役割を有すると考えられています。我々は、過去の研究において、マウス胎仔肝臓や成体マウス肝臓に存在する肝幹細胞を高度に濃縮し、その特性を解明することに成功しました。濃縮された肝幹細胞集団は一見すると均一な細胞集団に見えますが、興味深いことに、増殖能や分化能などの肝幹細胞としての能力についてはそれらが高い細胞と低い細胞が混在することから、肝幹細胞そのものがダイバーシティーに富んだ細胞集団を形成していることが示唆されます。そこで本研究では、肝臓から分離した肝幹細胞の1細胞RNAシーケンス解析を行うことで多様性の実態を明らかにし、また、肝幹細胞の動態を生体内で追跡することでそれらの子孫細胞がどのように肝臓の発生、再生、疾患に関与するのかを明らかにします。本研究によって得られる成果は、肝幹細胞の多様性と動態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細胞の多様性解明や機能的肝細胞の作出方法の開発にも貢献することが期待されます。

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参考文献

  1. #Inada H, #Udono M, Matsuda-Ito K, Horisawa K, Ohkawa Y, Miura S, Goya T, Yamamoto J, Nagasaki M, Ueno K, Saitou D, Suyama M, Maehara Y, Kumamaru W, Ogawa Y, Sekiya S, *Suzuki A. (#Co-first author) Direct reprogramming of human umbilical vein- and peripheral blood-derived endothelial cells into hepatic progenitor cells.
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  2. Horisawa K, #Udono M, #Ueno K, Ohkawa Y, Nagasaki M, Sekiya S, *Suzuki A. (#Co-second author) The dynamics of transcriptional activation by hepatic reprogramming factors.
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    Cell Stem Cell, 21: 456-471, 2017. PubMed ID: 28943029
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