腸内細菌と腸管上皮細胞の相互作用メカニズム解明のための新規培養法の確立

建立新培养方法阐明肠道细菌与肠上皮细胞相互作用机制

• 批准号: 16H07176
• 负责人: 佐々木 伸雄
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-08-26 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16H07176/
• 关键词: オルガノイド; 腸管幹細胞; 腸内細菌; 細菌; 組織性幹細胞

我々の腸管内には約1000種類以上の100兆個にも及ぶ細菌群が高密度に生息しており，これまでの研究成果により，これらの腸内細菌のバランスが宿主の恒常性維持に重要であることが明らかとされている．最近，成体腸管上皮幹細胞（オルガノイド）培養法により正常上皮細胞が培養可能になったことから，腸内細菌が宿主に及ぼす生理活性の理解が進んでいるが，現行のオルガノイドは上皮細胞の頂端側が内側に存在する管腔構造を保有する3次元構造体であるため，腸内細菌との相互作用の研究を遂行する上でボトルネックとなっている．本研究では，既存のオルガノイド培養技術を発展させ，生体内の腸管構造と同様の3次元構造を保ちつつ，かつ管腔構造を持たない新規3次元オルガノイド培養法”mini-gut on dish”の確立を目指す．【平成28年度：計画1】申請者は，トランズウェルを用いたヒトの正常大腸上皮由来オルガノイドの2次元培養のプロトコルの作製を試みた．2次元培養に最適な細胞外基質を探索するために，ゼラチンや各種コラーゲンをコートしたトランズウェルで2次元培養を行った結果，I型コラーゲンが最も適していることを見出した．さらにヒト正常大腸上皮だけではなく，ヒト正常小腸，大腸腺腫，大腸がん，マウス小腸・大腸由来の上皮細胞をI型コラーゲンでコートしたトランズウェル上で2次元で培養できることを確認した．【平成28年度：計画2】生体内の腸管は平面的に存在しているのではなく，3次元に折りたたまれた構造（陰窩）が存在する．そこで，シャーレ上でin vivoにおける陰窩構造の作製を試みた．そのためにマウス線維芽細胞と腸管上皮細胞の共培養を行い，その後幹細胞培地の組成を改良することで，シャーレ上で陰窩様構造が観察された．しかし現時点での培養方法では，上皮細胞の細胞増殖が停止してしまい，全体的に萎縮した不完全な状態の培養である．

In our gut there are more than 1000 species and 100 trillion bacteria living in high density. Recently, the culture method of adult intestinal epithelial stem cells has improved the understanding of the host and physiological activity of intestinal bacteria, and the study of the interaction between intestinal bacteria and normal epithelial cells has been carried out. This study aims to develop the existing culture techniques and establish a new culture method "mini-gut on dish" for intestinal tube structure and three-dimensional structure in vivo. [Heisei 28: Project 1] The applicant is interested in exploring the optimal extracellular matrix for two-dimensional culture, and the optimal extracellular matrix for two-dimensional culture is found in the results of two-dimensional culture. The normal epithelium of large intestine is divided into two parts: normal small intestine, large intestine gland, large intestine, small intestine, large intestine, large intestine, small intestine, large intestine [Heisei 28: Project 2] In vivo, there is a planar structure in the intestine, and there is a three-dimensional structure in the intestine. In vivo, the structure of the female cavity is tested. In the process of co-culture of intestinal epithelial cells, the composition of post-stem cell culture was improved, and the structure of vaginal cavity was observed. At present, the culture method of epithelial cells is different, the proliferation of epithelial cells is stopped, and the whole culture is in an incomplete state.

项目成果

The function of Notch signaling in intestinal stem cells

Notch信号在肠道干细胞中的功能

• 发表时间: 2016
• 作者: Masaki Fujikawa;Kouki Jitsukawa;and Shingo Fuchi;Nobuo Sasaki
• 通讯作者: Nobuo Sasaki

組織性肝細胞

有组织的肝细胞

• 发表时间: 2016
• 作者: 平塚 健;門川俊明;秋山智彦;中武悠樹;Sravan Kumar Goparaju;小林紗恵子;納富奈々;木村寛美;山口慎太郎;森實隆司;鈴木さゆり;洪 繁;洪 実;伊藤 裕;小山紗季，藤川真樹，渕真悟;佐々木 伸雄，佐藤 俊朗
• 通讯作者: 佐々木 伸雄，佐藤 俊朗

臨床免疫アレルギー科

临床免疫学和过敏

• 发表时间: 2023
• 作者: 周 翔宇;池村美咲;高橋暁子
• 通讯作者: 高橋暁子