毛包幹細胞における低酸素応答因子HIFの機能解析

毛囊干细胞缺氧反应因子HIF的功能分析

• 批准号: 09J10290
• 负责人: 今村 優子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J10290/
• 关键词: 低酸素; Hypoxia-Inducible Factor(HIF); HIF-1β(Arnt); HIF-2α; 毛包幹細胞; 分化; p21

毛包幹細胞における低酸素応答因子HIFの役割を調べるために、表皮基底層におけるコンディショナルノックアウトマウスを用いたin vivoの実験と、そのマウスから単離したケラチノサイトを用いたin vitroの実験の両面で検討を行った。1.毛周期におけるHIFの発現を調べるために、マウスの皮膚を採取し、リアルタイムPCRを行った。成長期であるAnagenの時期に、HIF-2αとHIF-1β(ARNT)の発現が増加し、その後減少したことから、マウスの毛包の成長に、HIF-2αとHIF-1β(ARNT)が関与していることが明らかになった。2.HIF-1βコンディショナルノックアウトマウスの皮膚を採取し、HE染色を行い、毛の長さと幅を測定した。野生型と比較して、長さに差はなかったが、毛包の幅が増大していた。3.HIF-1βの欠損による遺伝子発現の変化を調べるために、成長期であるAnagenの皮膚をそれぞれ採取し、タンパク質又はmRNAの発現量の違いを比較した。HIF-1βの欠損により、増殖抑制遺伝子p21の発現が減少していたが、そのファミリーメンバーであるp27の発現には影響はなかった。また、p21の発現を転写誘導しているp63の発現が減少していた。4.HIF-1βコンディショナルノックアウトマウス由来のケラチノサイトにおいて低酸素を誘導すると、in vivoでの結果と一致して、p21の発現が抑制され、'また発現を誘導するp63の発現も抑制された。以上の結果より、HIF-1βはHIF-2αと結合し、毛包の幅を規定していることがわかった。また、HIF-1βは増殖抑制遺伝子であるp21の発現を誘導し、その発現誘導にはp63が関与していることが明らかになった。これらの結果は、毛包幹細胞の分化制御機構を明らかにする上で重要であるといえる。

The expression of HIF in hair follicle stem cells is regulated in vivo and in vitro. 1. The hair cycle is regulated by HIF and PCR. During the growth period, the occurrence of HIF-2α and HIF-1β(ARNT) increased, while the occurrence of HIF-2α and HIF-1β(ARNT) decreased. 2. The HIF-1β protein was detected by HE staining and hair length measurement. Compared with wild-type, the length of hair increased. 3. The expression of HIF-1β mRNA is regulated in the skin during growth and development. HIF-1β deficiency, proliferation inhibition gene p21 expression decreased, and HIF-1 β deficiency, proliferation inhibition gene p27 expression decreased. The expression of p21 and p63 decreased during the induction period. 4. HIF-1β protein expression was inhibited by p21 and p63 in vivo. The above results show that HIF-1β binds to HIF-2α and the amplitude of hair envelope is regulated. HIF-1 beta gene expression inhibitor p21 and p63 gene expression inhibitor The results show that the differentiation control mechanism of hairy stem cells is important.