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Homeostasis and regeneration of intestinal epithelium regulated by goblet cell lineage

杯状细胞谱系调节肠上皮的稳态和再生

基本信息

批准号：
21K08001
负责人：
黒川憲
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokyo
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-21K08001/
关键词：
粘膜恒常性粘膜再生幹細胞前駆細胞杯細胞 Wnt Rspondin Lgr 消化管幹細胞 Lgr4 炎症性腸疾患

项目摘要

近年の消化管幹細胞研究により、消化管杯細胞系統の一部は幹細胞を支持したり、粘膜障害に伴う幹細胞消失を契機として脱分化し、幹細胞性をもつことが示唆されている。本研究では、杯細胞系統の粘膜恒常性維持に対する役割や、粘膜障害時の杯細胞系統のWnt活性化と脱分化機構の解析を目的とした。杯細胞の粘膜恒常性に対する役割に関しては、Tff3+杯細胞をアブレーション可能なTff3-dsRED-DTRマウスと種々のレポーターマウスを交配して解析を進めている。Tff3+杯細胞が消失すると、Lgr5＋消化管上皮幹細胞からの子孫細胞供給が障害されることが示唆された。現在、免疫組織染色等により各消化管上皮構成細胞を解析し、杯細胞消失の粘膜恒常性に対する影響を検討中である。杯細胞消失後の幹細胞や前駆細胞をFACSで抽出し、杯細胞消失による遺伝子発現変化を解析中である。また、複数の粘膜傷害モデルでも同様の検討を行っており、特にTff3-dsRED-DTR; Tcf-EGFPマウスを用い、杯細胞内のWnt活性化の経時的変化の解析を進めている。また、粘膜障害時にはRspondin3-Lgr4シグナルにより杯細胞自身も脱分化して粘膜再生に寄与する可能性が示唆されている。腸上皮でRspondin3を過剰発現可能なVillin-rtTA; tetO-Rspo3マウスと種々のレポーターマウスを交配して解析を進めている。腸上皮でRspondin3が増加すると、腸粘膜肥厚と陰窩増大を認め、Ki67+細胞が増加したが、主に前駆細胞に発現するRspondin3の受容体の一つであるLgr4を欠損すると、Rspondin3の過剰発現による変化が消失し、粘膜障害・再生時にはRspondin3-Lgr4シグナルを機転とした前駆細胞の脱分化の重要性が示唆された。現在Lgr4に着目して種々の遺伝子改変マウスを作成し、解析を進めている。

In recent years, research on stem cells in digestive tract has been carried out, and stem cells in one part of digestive tract goblet cell system have been supported. Mucosal damage has caused stem cells to disappear. The aim of this study was to elucidate Wnt activation and dedifferentiation mechanisms in goblet cell systems during mucosal homeostasis and injury. Tff3 + cup cells may be involved in the analysis of mucosal constancy in Tff3-ds-DTR cells. Tff3+ goblet cells disappear, Lgr5 + digestive epithelial stem cells disappear, and their progeny cells disappear. Now, immune tissue staining, etc. to analyze the epithelial cells of each digestive tract, goblet cells disappear and the effect of mucosal homeostasis is discussed. Stem cells and precursor cells were extracted from the stem cells and analyzed by FACS. The analysis of Wnt activation in cup cells was carried out during the study of Tff3-dsRED-DTR; Tcf-EGFP activation. In the case of mucosal injury, the possibility of cell dedifferentiation and mucosal regeneration is demonstrated. Intestinal epithelium Rspondin3 may be detected by Villin-rtTA; tetO-Rspo3. The increase of Rspondin3 in intestinal epithelium, the increase of intestinal mucosa, the enlargement of vaginal fossa, the increase of Ki67 + cells, the occurrence of Rspondin3 receptors, the loss of Lgr4, the disappearance of Rspondin 3 over-expression, the impairment of mucosa, and the importance of Rspondin3-Lgr4 dedifferentiation during regeneration were demonstrated. Now Lgr4 is in the middle of the game.