腸の蠕動運動を支える細胞間同調性の確立機構

建立支持肠道蠕动的细胞间同步机制

基本信息

批准号：
20J21363
负责人：
矢ヶ崎怜
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

消化管の蠕動運動は平滑筋、腸管神経、カハール介在細胞(Interstitial cells of Cajal:以下ICCと呼ぶ)によって制御されている。しかしながら、どのようにこの３種類の細胞が協調しているかはよく分かっていない。本研究はこの３種類の細胞がどのように同調性を確立するのかを明らかにすることを目的とし、新たにトリ胚消化管の筋肉層の細胞培養法を確立し、その培養過程で形成される蠕動運動を模したオルガノイドの解析を進めてきた。まずはツールの開発として抗c-Kit抗体に関する報告を述べる。これまで抗c-Kit抗体はICCをはじめとする様々な細胞のマーカーとして知られており、市販の抗体がいくつも作られていたが、ニワトリに有用な抗体が存在しなかった。そこで、本研究ではICC特定のためのニワトリに有用な抗c-Kit抗体の作製及びその有用性の検証に取り組んできた。最終年度である今年度はそれらの内容をまとめ、原著論文として発表した。続いてオルガノイドの解析について報告する。これまでに、オルガノイドが主にICCと平滑筋によって構成されていること、オルガノイド同士が融合すること、そして融合後には独立したリズムから同調したリズムで収縮を示すようになることを明らかにしていた。そこで、今年度は、平滑筋もしくはICC、どちらの細胞が同調性を制御するのかを特定するため、ハイドロゲルを用いて解析を行った(京大医生研・永樂研究室との共同研究)。この系では、オルガノイド間の融合を妨げながら、同調した収縮を再現した。免疫染色をした結果、同調性がみられるとき、オルガノイド間をつなぐように平滑筋が存在していることが分かった。したがって、この同調性は少なくとも平滑筋によって生じることが示唆され、消化管内での細胞間同調性機構の一端が見えてきたと考えている。

胃肠道的蠕动运动由平滑肌，肠神经和Cajal介导的细胞控制（以下称为ICC）。但是，这三种类型的细胞如何配合尚不清楚。这项研究旨在阐明这三种类型的细胞如何建立同步，并为鸟类胚胎消化道的肌肉层建立了一种新的细胞培养方法，并一直在进行模仿培养过程中形成的蠕动的器官分析。首先，我们将介绍有关抗C-KIT抗体作为工具开发的报告。到目前为止，抗C-KIT抗体已被称为包括ICC在内的各种细胞的标志物，并且已经生成了许多商业上可用的抗体，但没有对鸡有用的抗体。因此，在这项研究中，我们一直致力于生产抗C-KIT抗体，可用于ICC识别和验证其有用性的鸡。今年，最后一年，我们总结了这些细节，并将其作为原始论文发表。接下来，我们将报道器官分析。到目前为止，已经揭示了类器官主要由ICC和平滑肌组成，它们相互合并，融合后，收缩发生在独立节奏的调节节律中。因此，今年，我们使用水凝胶进行了分析，以确定平滑肌或ICC细胞是否控制同步（与京都大学的Eiraku实验室合作）。在该系统中，复制了同步收缩，以防止器官之间的融合。免疫染色表明，当观察到同步时，平滑肌会以连接器官的方式存在。因此，建议至少通过平滑肌发生这种同步，并且已经揭示了胃肠道内的细胞间同步机理的一端。