色素幹細胞運命決定における細胞外環境の役割とその分子基盤の解明

阐明细胞外环境在色素干细胞命运决定中的作用及其分子基础

• 批准号: 20057007
• 负责人: 西村 栄美
• 金额: $ 4.74万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University (2009)Kanazawa University (2008)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20057007/
• 关键词: 幹細胞; 色素細胞; 皮膚; ニッチ; 微小環境; TGF-b; MITF; 自己複製

色素幹細胞の子孫細胞は、いったんニッチ(ニッシェ)を離れても、空のニッチに再び入ると未熟な状態で維持され、以後、再び色素幹細胞として機能できる。このことから、ニッチが幹細胞の運命を優勢に決定しうることを明らかにしてきたが、その分子メカニズムは不明である。これまでに色素幹細胞側で必須となるマスター制御因子としてMITF転写因子を同定したが、細胞外から色素幹細胞の運命を制御するメカニズムについては明らかではなかった。本研究課題に於いて、我々は色素幹細胞の居場所であるバルジ領域においてTGF-β1/2、およびXVII型コラーゲンの発現を有意に認めることを見出した。色素細胞系譜においてTGFb受容体のTGFbRIIを特異的に欠損するマウスを作製すると、色素幹細胞がニッチ内において異所性に分化し未分化性を維持できなくなり、幹細胞が枯渇するため白髪になることを見出した。このことから、ニッチ由来のTGF-βシグナルが色素幹細胞の維持に必須であることが判明した。そのメカニズムとして、色素細胞の発生分化のマスター転写因子MITFの発現抑制を介して色素幹細胞の未分化性維持を行うと同時に、静止期の導入を促進していることが明らかになった。また、XVII型コラーゲンの欠損マウスを解析したところ、色素幹細胞の維持不全により、毛が生えかわるごとに次第に白毛化をきたすことを確認した。

Pigment stem cells sons の は, い っ た ん ニ ッ チ (ニ ッ シ ェ) を from れ て も, empty の ニ ッ チ に び again into the る と unripe な state で maintain さ れ び again, after, pigment cells と し て function で き る. こ の こ と か ら, ニ ッ チ が stem cells の luck を advantage に decided し う る こ と を Ming ら か に し て き た が, そ の molecular メ カ ニ ズ ム は unknown で あ る. Side で こ れ ま で に pigment stem cells must be と な る マ ス タ ー suppression factor と し て MITF planning write factor を with fixed し た が, extracellular か ら pigment cells の luck を suppression す る メ カ ニ ズ ム に つ い て は Ming ら か で は な か っ た. に this research subject in い て, I 々 の は pigment stem cells reside place で あ る バ ル ジ field に お い て TGF - 1/2, beta お よ び XVII type コ ラ ー ゲ ン の 発 を intentionally に now recognize め る こ と を shows し た. Pigment cells pedigree に お い て TGFb by let body の TGFbRII を specific に owe loss す る マ ウ ス を cropping す る と, pigment cells が ニ ッ チ within に お い て different sexual differentiation し に undifferentiated by を maintain で き な く な り, stem cells が withered 渇 す る た め white hair に な る こ と を see out し た. こ の こ と か ら, ニ ッ チ origin の TGF - beta シ グ ナ ル が の pigment stem cells must maintain に で あ る こ と が.at し た. そ の メ カ ニ ズ ム と し て, pigment cells の 発 raw differentiation の マ ス タ ー planning write factor MITF の 発 now inhibit を interface し て pigment stem cell line の undifferentiated sex maintain を う と に at the same time, the stationary phase の import を promote し て い る こ と が Ming ら か に な っ た.​

项目成果

Genotoxic Stress Abrogates Renewal of Melanocyte Stem Cells by Triggering Their Differentiation

• DOI: 10.1016/j.cell.2009.03.037
• 发表时间: 2009-06-12
• 期刊: CELL
• 影响因子: 64.5
• 作者: Inomata, Ken;Aoto, Takahiro;Nishimura, Emi K.
• 通讯作者: Nishimura, Emi K.

ステムセルエイジングと白髪について

关于干细胞衰老和白发

• 发表时间: 2009
• 作者: Rochat;P.(研究協力者);西村栄美
• 通讯作者: 西村栄美

Key roles for transforming growth factor beta in melanocyte stem cell maintenance.

• DOI: 10.1016/j.stem.2009.12.010
• 发表时间: 2010-02-05
• 期刊: Cell stem cell
• 影响因子: 23.9
• 作者: Nishimura EK;Suzuki M;Igras V;Du J;Lonning S;Miyachi Y;Roes J;Beermann F;Fisher DE
• 通讯作者: Fisher DE

Why does our hair turn gray?

为什么我们的头发会变白？

• 发表时间: 2010
• 作者: Nakao N;Ono H;Yoshimura T.;西村栄美
• 通讯作者: 西村栄美

色素幹細胞の品質管理と老化

色素干细胞的质量控制和老化

• 发表时间: 2010
• 作者: Hayashi-Nishino;M.;et al.;西村栄美
• 通讯作者: 西村栄美