Elucidation of the mechanism underlying cellular senescence and aging induced by the continuous DNA damage

阐明持续DNA损伤引起的细胞衰老和老化的机制

• 批准号: 22KJ0646
• 负责人: 伊東 哲史
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0646/
• 关键词: DNA損傷; 細胞老化; 個体老化; エピジェネティクス; 遺伝子改変マウス; CRISPRスクリーニング

哺乳類の細胞では、DNA損傷が起こるとシグナル伝達を介して不可逆的な増殖停止である細胞老化が誘導されることが知られている。この細胞老化は不可逆的な増殖停止を引き起こし、がんや糖尿病などの個体老化を進行させると考えられている。現時点で、DNA損傷の数、損傷部位(遺伝子発現制御領域や遺伝子領域との関わり)の違いによってどのようなDNA修飾が起こるのか、また、その変化が細胞老化にどのように影響するのかということが明らかになっていない。細胞老化を誘導するDNA損傷パターンを同定するため、ゲノム編集技術CRISPR-Cas9を用いたスクリーニング実験を行った。非遺伝子領域を含むゲノムDNA上の配列から、9万種類以上のsgRNAレンチウイルスライブラリーを設計し、老化関連遺伝子p16及びp21を検出可能なマウスから、不死化したマウス胎児線維芽細胞を樹立し、スクリーニング実験を行った。しかし、有意な結果が得られなかった。そこで、DNA損傷から起こるDNA修飾の一つであるヒストンの減衰を薬剤によって遺伝子改変マウスに誘導し、細胞老化を誘発することで、老化細胞を個体に蓄積させる方法に変更した。現在までに、薬剤依存的にヒストン減衰可能な遺伝子改変マウスを作製し、病理学的な解析やRNAシークエンシングによる遺伝子発現パターンの解析を進めている。今後、このマウスから得られた解析結果により、エピジェネティックな変化と細胞老化の関係及び細胞老化と個体老化の関係を実験的に明らかにすることが期待される。

Mammalian cells の で は, DNA damage が こ る と シ グ ナ ル 伝 da を interface し て irreversible な raised colonization stop で あ る induced cell aging が さ れ る こ と が know ら れ て い る. こ の cell aging は irreversible な raised colonization stopped を lead き こ し, が ん や diabetes な ど の individual aging を for さ せ る と exam え ら れ て い る. Now point の で, DNA damage, injury (legacy 伝 son 発 や suppression field but now 伝 sub-fields と の masato わ り) の violations い に よ っ て ど の よ う な DNA modified が up こ る の か, ま た, そ の - が cell aging, に ど の よ う に influence す る の か と い う こ と が Ming ら か に な っ て い な い. DNA damage induced cell aging を す る パ タ ー ン を with fixed す る た め, ゲ ノ ム CRISPR compiling technology - Cas9 を with い た ス ク リ ー ニ ン グ be 験 を line っ た. Intangible 伝 sub-fields を containing む ゲ ノ ム DNA の match column か ら, more than 90000 kinds の sgRNA レ ン チ ウ イ ル ス ラ イ ブ ラ リ ー を design し, aging masato even heritage 伝 p16 and び p21 を 検 makes possible な マ ウ ス か ら, undead し た マ ウ ス tire line where d bud cells を し, ス ク リ ー ニ ン グ be 験 を line っ た. <s:1> った な, intentional な result が, られな った った. そ こ で, DNA damage か ら up こ る DNA modified の a つ で あ る ヒ ス ト ン の damping を 薬 tonic に よ っ て heritage 伝 child change - マ ウ ス に induced し, cell aging を 発 lure す る こ と で, aging cells を individual に accumulation さ せ に る method - more し た. Now ま で に, 薬 tonic dependent に ヒ ス ト ン damping may な heritage 伝 child change - マ ウ ス を な parsing of し, pathology や RNA シ ー ク エ ン シ ン グ に よ る posthumous son 伝 発 now パ タ ー ン の parsing を into め て い る. In the future, こ の マ ウ ス か ら have ら れ た analytical results に よ り, エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク な - と cell aging, の masato and び cell aging と individuals aging の masato is を be 験 に Ming ら か に す る こ と が expect さ れ る.

项目成果

遺伝学の百科事典 iPS細胞とエピジェネティクス

遗传学百科全书 iPS 细胞和表观遗传学

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊東哲史;太田翔;山田泰広
• 通讯作者: 山田泰広

Detecting the factors related to cellular senescence in mammalian cells by a modified CRISPR system

通过改良的 CRISPR 系统检测哺乳动物细胞中与细胞衰老相关的因素

• 发表时间: 2021
• 作者: 伊東哲史;太田翔;山田泰広
• 通讯作者: 山田泰広

Exploring the DNA damage sites related to cellular senescence by a modified CRISPR screen

通过改良的 CRISPR 筛选探索与细胞衰老相关的 DNA 损伤位点

• 发表时间: 2022
• 作者: 伊東哲史;太田翔;山田泰広
• 通讯作者: 山田泰広

Determining the sites of DNA damage inducing cellular senescence by a CRISPR screen

通过 CRISPR 筛选确定诱导细胞衰老的 DNA 损伤位点

• 发表时间: 2021
• 作者: Satoshi T Ito;Sho Ohta and Yasuhiro Yamada
• 通讯作者: Sho Ohta and Yasuhiro Yamada

Unraveling the relationship between cellular senescence and DNA damage by a modified CRISPR system

通过改良的 CRISPR 系统揭示细胞衰老和 DNA 损伤之间的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: Satoshi T Ito;Sho Ohta and Yasuhiro Yamada
• 通讯作者: Sho Ohta and Yasuhiro Yamada