Investigation of stem cell niche in developing ruminal epithelial tissue

瘤胃上皮组织发育中干细胞生态位的研究

• 批准号: 21K05900
• 负责人: 鈴木 裕
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05900/
• 关键词: ウシ; ルーメン上皮細胞; 組織発達; 制御因子; 子牛; 反芻胃; 発達成長; 組織幹細胞

ウシの反芻胃（ルーメン）は離乳期をさかいに急速に発達するが、その細胞的・分子的な機序には不明な点が多い。本研究ではルーメン上皮基底層に局在する増殖細胞が、ルーメン組織の発達に直接的に関与すると考え、その増殖や分化を制御する組織内の微小環境（ニッチ）の存在を仮定して、その解明を目指した。本年度はレーザーマイクロダイセクション（LMD）により顕微分取した離乳後個体のルーメン基底細胞および上層細胞について、mRNA-seqによりトランスクリプトーム解析を行い、基底細胞の機能的特徴を把握すると同時に、それを調節するシグナル経路を検討した。前年度の行ったLMDではRNAが分解されていたが、組織切片の染色方法やRNase阻害剤の見直しにより、質・量ともにmRNA-seqが可能なRNAを抽出することが可能となった。mRNA-seqの結果から、基底細胞では細胞周期関連遺伝子の発現が高く、盛んな細胞増殖が起きていることが裏付けられた。基底細胞では細胞外マトリックスに関連する遺伝子が濃縮されており、特に細胞増殖をサポートするラミニン-インテグリン経路が検出された。免疫染色によりこれらの一部は基底細胞に局在することが確認された。また、上層細胞においては上皮の角質化に関与するTGFbが高発現しており、角質層形成への関与が示唆された。前年度の研究結果から、ルーメン上皮細胞の増殖を制御するニッチ因子としてラミニンや各種の成長因子が示唆されていたが、本年度のトランスクリプトーム解析によりそれが裏付けられた。次年度は培養ルーメン上皮細胞を用いて、これらのニッチ候補分子の直接的な生理作用を明らかにすることを目指す。

The ruminant stomach is rapidly developing during lactation, and the cellular and molecular mechanisms are unknown. The present study aims to clarify the existence of microenvironments in tissues that are directly related to the development and differentiation of cells and tissues in the basal layer of epithelium. This year, we will examine the regulation of basal cell and upper cell pathways in post-lactation individuals by analyzing their mRNA-seq and functional characteristics. In previous years, RNA was decomposed by LMD, and the staining method of tissue section was used to detect RNase inhibition. The quality and quantity of mRNA were determined. The results of mRNA-seq showed that the expression of cell-cycle-related genes in basal cells was high, and the proliferation of cells was high. Basal cells are involved in extracellular processes, such as concentration, proliferation, and pathway detection. Immunostaining was used to confirm the presence of some basal cells. TGFb is highly expressed in the upper layer of cells, which are involved in keratinization and keratinization. The results of the previous year's study showed that the growth factors of epithelial cells were regulated by various growth factors, and the analysis of the growth factors of this year was carried out. In the next year, the direct physiological effects of cultured epithelial cells and candidate molecules are indicated.

项目成果

子牛のルーメン組織発達における増殖細胞群の寄与

增殖细胞群对小牛瘤胃组织发育的贡献

• 发表时间: 2021
• 作者: Shimizu M;Sugino T;Isobe N;橋本苑子，福井えみ子，松本浩道;鈴木裕，林英明，芳賀聡，小池聡，小林泰男
• 通讯作者: 鈴木裕，林英明，芳賀聡，小池聡，小林泰男

ウシ反芻胃における幹細胞探索の試みと組織発達における役割

尝试在牛瘤胃中寻找干细胞及其在组织发育中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: Ruri Ohno;Yusaku Tsugami;Takahiro Nii;Yukinori Yoshimura;Ken Kobayashi;Naoki Isobe;橋本苑子，福井えみ子，松本浩道;鈴木裕
• 通讯作者: 鈴木裕