オルガノイドとRNA-Seqによる腸管幹細胞と微小環境への放射線と加齢の影響評価

使用类器官和 RNA-Seq 评估辐射和衰老对肠道干细胞和微环境的影响

• 批准号: 20K19971
• 负责人: 藤通 有希
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Central Research Institute of Electric Power Industry
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19971/
• 关键词: オルガノイド; 腸管; ステムセルエイジング; 放射線; RNA-Seq; 腸管幹細胞

放射線を照射した正常細胞等において、早期老化が生じることはよく知られている。一方、発がんの標的とされる生体内の組織幹細胞について、幹細胞老化の実体や放射線被ばくによる早期老化、発がんと老化との関連性など、放射線リスクを考える上で重要であるが、未解明な課題が残されている。本研究では、発がんリスクの高い臓器の一つである腸管に着目し、網羅的遺伝子発現解析（RNA-Seq）を用いて、放射線照射したマウスの腸管幹細胞および幹細胞維持に重要であるパネート細胞において、加齢に関連する応答の有無とその程度を明らかにすることを目的とした。さらに、腸管幹細胞からミニ臓器（オルガノイド）を形成する手法を用いることにより、放射線照射や加齢が幹細胞とパネート細胞のどちらに、より決定的な影響を及ぼすのかを評価することを目的とした。これらのRNA-Seqのデータとオルガノイド実験のデータを紐付けることにより、RNAの発現変化がクリプト構造を構成する能力に与える影響を考察する。令和2年度に老齢マウスの繁殖・飼育を開始し、RNA-Seqのプロトコール選定を行った。また、14週齢と51週齢マウスについて、小腸オルガノイド形成効率やクリプト細胞中における幹細胞存在割合の比較を行った。令和3年度は若齢マウスの解剖を行い、サンプル調整を進めた。また、幹細胞とパネート細胞を混合培養して放射線影響を観察する混合オルガノイド実験を行った。令和4年度は、非照射の若齢・老成マウスから採材した幹細胞およびパネート細胞についてRNA-Seqのデータを取得し、解析に着手した。また、公開されたマウスデータを放射線が老化を加速させるのかといった観点から再解析した結果について報告した論文が掲載され、腸管幹細胞における放射線応答について報告した論文が掲載された。

Radiation を irradiation し た normal cells such as に お い て born, early aging が じ る こ と は よ く know ら れ て い る. Side, 発 が ん の mark と さ れ る raw の tissue stem cells in the body に つ い て, stem cell aging の や be body radiation was ば く に よ る early aging, 発 が ん と aging と の masato even sex な ど, radiation リ ス ク を exam え る で important で あ る が, did not interpret な subject が residual さ れ て い る. This study で は, 発 が ん リ ス ク の high い viscera の a つ で あ る insufflate に mesh し, net's son 伝 発 practice while parsing - Seq (RNA) を い て, radiation し た マ ウ ス の insufflate stem cells お よ び stem cells maintain に important で あ る パ ネ ー ト cells に お い て, 齢 に masato even す る 応 の answer whether と そ の degree を Ming ら か に す る こ Youdaoplaceholder0 purpose と た た. さ ら に, a long stem cells か ら ミ ニ viscera (オ ル ガ ノ イ ド) を form す る gimmick を with い る こ と に よ り, radiation や 齢 が stem cells と パ ネ ー ト cells の ど ち ら に, よ decided り な influence を and ぼ す の か を review 価 す る こ と を purpose と し た. こ れ ら の RNA - Seq の デ ー タ と オ ル ガ ノ イ ド be 験 の デ ー タ を new pay け る こ と に よ り, RNA の 発 now - the が ク リ プ を ト structure constitute す る ability に with え る influence を investigation す る. In the second year of the Reiwa era, the に old 齢 ウス ウス <s:1> breeding and rearing を began, and the <s:1> RNA-Seq <s:1> プロトコ プロトコ った selected を lines った. ま た, 14 weeks 齢 と 51 weeks 齢 マ ウ ス に つ い て, small intestine オ ル ガ ノ イ ド form working rate や ク リ プ ト cells に お け る stem cell line is cut and の is を っ た. In the third year of the Reiwa era, if 齢 and ウス are performed, the を dissection will be carried out, and the サ プ プ will be adjusted. The を will be adjusted to めた. ま た, stem cells と パ ネ ー ト cells を mixed culture し て radiation influence を 観 examine す る mixed オ ル ガ ノ イ ド be 験 を line っ た. Make and 4 year は, if not illuminate の 齢 age マ ウ ス か ら mining material し た stem cells お よ び パ ネ ー ト cells に つ い て RNA - Seq の デ ー タ を obtain し, parsing に to し た. ま た, publicly さ れ た マ ウ ス デ ー タ を radiation が を accelerated aging さ せ る の か と い っ た 観 point か ら to し た results に つ い て report し が た paper first white jasmines load さ れ, insufflate stem cells に お け る radiation 応 answer に つ い て report し が た paper first white jasmines load さ れ た.

项目成果

Radiation-induced stem cell competition and dose-rate effect

辐射诱导的干细胞竞争和剂量率效应

• 发表时间: 2021
• 作者: Masanori Tomita;Yuki Fujimichi;Kouki Uchinomiya
• 通讯作者: Kouki Uchinomiya

Calculation of an Indicator for Early Death Using Atomic Bomb Survivors’ Data

利用原子弹爆炸幸存者数据计算早期死亡指标

• DOI: 10.14407/jrpr.2021.00108
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Radiation Protection and Research
• 影响因子: 0.5
• 作者: Michiya Sasaki;Yuki Fujimichi;Kazuo Yoshida;Toshiyasu Iwasaki
• 通讯作者: Toshiyasu Iwasaki

ロトカ-ヴォルテラ競争方程式を用いた放射線誘発幹細胞競合の解析

使用 Lotka-Volterra 竞争方程分析辐射诱导的干细胞竞争

• 发表时间: 2022
• 作者: 内之宮光紀;冨田雅典
• 通讯作者: 冨田雅典

X線マイクロビームを用いた放射線誘発幹細胞競合の実証への取り組み

使用 X 射线微束证明辐射诱导的干细胞竞争

• 发表时间: 2021
• 作者: 冨田雅典;藤通有希
• 通讯作者: 藤通有希

INTESTINAL ORGANOIDS FOR STUDYING THE EFFECTS OF LOW-DOSE/LOW-DOSE-RATE RADIATION

• DOI: 10.1093/rpd/ncac068
• 发表时间: 2022-09-09
• 期刊: RADIATION PROTECTION DOSIMETRY
• 影响因子: 1
• 作者: Fujimichi, Yuki;Otsuka, Kensuke;Iwasaki, Toshiyasu
• 通讯作者: Iwasaki, Toshiyasu