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ヒト表皮細胞の分化に気相培養が必須とされるメカニズムの解明

阐明气相培养对于人表皮细胞分化至关重要的机制

基本信息

批准号：
21J12945
负责人：
手島裕文
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12945/
关键词：
表皮分化細胞分化気相培養羊水

项目摘要

ヒト皮膚表皮は、水分蒸散や外部刺激に対するバリアとして機能する組織である。基底部の幹細胞が分化増殖し、最外部にバリアの主体である角層を生じることにより表皮が形成される。この一連の分化過程はヒト表皮三次元培養によって再現可能だが、細胞を気相に暴露する「空気暴露」が必須である。しかし、空気暴露という特異な刺激が表皮分化を促進する機構は不明であった。一方で胎児は気相環境が存在しない羊水中で表皮を形成させるため、羊水中に表皮分化を促進する因子の存在することが考えられた。本研究では、空気暴露に起因する表皮分化メカニズムを解明および、羊水中に存在する表皮分化促進因子の探索・同定を目的とした。空気暴露の有無（Air/Liq）を比較する対照実験を行った結果、Liqでは明確な形態異常と分化マーカータンパク質の低下を示し、表皮分化が破綻した。次に2群間の発現遺伝子を網羅的に解析したところ、Liqにおける低酸素応答遺伝子群の発現上昇を確認した。そこで低酸素応答を担う転写因子である低酸素誘導因子（HIF）に着目し、その制御下にある遺伝子の発現量およびHIFの転写活性を解析した結果、共にLiqで上昇した。本結果からLiqは低酸素であると仮定し、酸素供給を目的にLiq条件で振とう培養を行った。その結果、振とうさせたLiqでは強力に分化が促進され、Airの表現型を模倣した。また低酸素検出プローブを用いて解析したところ、Liqの低酸素が振とうにより解消した。以上の結果から、空気暴露は培養系に酸素を供給し表皮分化を促進することが明らかとなった。羊水中の表皮分化促進因子の探索については、分画精製したマウス羊水成分を表皮培養系に添加することにより、表皮分化促進因子を含む画分の同定を目指した。その結果、表皮分化マーカーの発現を高める画分が存在したことから、表皮分化促進因子が羊水中に存在することが明らかとなった。

ヒトSkin epidermis, moisture evaporation, external stimulation, function, and tissue function. The stem cells in the basal part differentiate and proliferate, and the outermost part of the body, the horny layer, develops and forms the epidermis. It is possible to reproduce the three-dimensional epidermal culture of the continuous differentiation process, and it is necessary to expose the cells to the same phase.しかし、Air exposure というspecific なstimulation がepidermal differentiation をpromote するorganism はであった. On the one hand, the presence of the fetal phase environment, the formation of the epidermis in the amniotic fluid, and the presence of factors that promote epidermal differentiation in the amniotic fluid are also important. This study aims to explore the causes of epidermal differentiation and the presence of epidermal differentiation-promoting factors in amniotic fluid. The presence or absence of air/Liq exposure (Air/Liq) comparison results, Liq results It is clear that the abnormality of morphology, differentiation, and quality of the skin are reduced, and the epidermal differentiation is broken. The analysis of the net between the 2 groups and the low acid level of the Liq 2 group is confirmed.そこでHypoacidic factor (HIF), であるHypoacidinducible factor (HIF), に目し, そのcontrolにある伝子の発现quantityおよびHIFの転activationをANALYSISしたRESULTS、TOTALにLiqでRISEした. This result is based on the conditions of Liq, low acid content, acid supply, and culture.その Result, vibration とうさせたLiq ではStrong にdifferentiation がpromote され, Air のphenotype をimitate した.また Low acid element 検出プローブを Use いて Analysis したところ, Liq の Low acid element 検动とうによりsolved した. The above results show that the culture system exposed to air and acetate supplies and promotes epidermal differentiation and is clear and clear. The epidermal differentiation-promoting factor in amniotic fluid is explored and refined, and the amniotic fluid composition and epidermal culture system are refined, and the epidermal differentiation-promoting factor is added.その results, epidermal differentiation マーカーの発 appear を高める画分がexistent したことから, epidermal differentiation promoting factor がamniotic fluid にexisting することが明らかとなった.

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

空気暴露依存的な表皮分化には低酸素誘導因子が関与する

缺氧诱导因素参与空气暴露依赖性表皮分化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
手島裕文;遠藤真悠子;古山夢彩;辻徳治;辰川英樹;人見清隆
通讯作者：
人見清隆

Involvement of hypoxia inducible factor activity in inevitable air-exposure treatment upon differentiation in a three-dimensional keratinocyte culture.

三维角质形成细胞培养物分化时不可避免的空气暴露处理中缺氧诱导因子活性的参与。

DOI：
10.1111/febs.16707
发表时间：
2023
期刊：
FEBS Journal
影响因子：
5.4
作者：
Teshima H.;Endo M.;Furuyama Y.;Takama H.;Tsuji T.;Tatsukawa H.;Akiyama M.;and Hitomi K.
通讯作者：
and Hitomi K.

Investigation of mouse amniotic fluid for stimulating ability of keratinocyte differentiation depending on the fetal stage.

研究小鼠羊水根据胎儿阶段刺激角质形成细胞分化的能力。