Toll様受容体シグナルが促進する脱分化誘導因子のエピジェネティックな発現制御

Toll样受体信号促进去分化诱导因子的表观遗传调控

基本信息

批准号：
21K06121
负责人：
板東哲哉
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

フタホシコオロギの後脚を脛節で切断すると、Toll受容体やスカベンジャー受容体を発現する昆虫マクロファージ（プラズマ細胞）が創傷部に遊走する。プラズマ細胞はサイトカインを産生して周辺の細胞の増殖を促し、再生芽を形成させる（Bando et al., Development, 2022）。プラズマ細胞の機能をより詳細に解析するため、プラズマ細胞が産生する活性酸素種（ROS）に着目した。ROSを産生する酵素DuoxやDuoxの補因子DuoxAに対してRNAiを行った個体の再生脚では、脚切断後5~6日において再生芽領域が肥大し、その後の幼虫期成長の大幅な遅延が見られた。Duox(RNAi)を行った再生脚では、プラズマ細胞の遊走が増加し、細胞増殖が亢進していた。また、Duox(RNAi)による再生芽の肥大は、Hippoシグナルの下流で働く転写コア口ベーターYorkieに対するRNAiにより抑制された。Duox(RNAi)により再生芽が肥大するメカニズムをより詳細に調べるため、ROSとHippoシグナルを仲介するオートファジーについて解析を行った。オートファジー促進因子Sqstm1やオートファジー抑制因子RubiconのコオロギホモログをクローニングしてRNAiを行ったところ、再生能が低下する表現型が得られた。Duox(RNAi)による再生芽の肥大は、Rubicon(RNAi)によってより亢進したことから、ROS産生阻害による再生芽細胞の細胞増殖にオートファジーが関与していると考えられた。肥大した領域の細胞集団を調べるために、コオロギの透明化や組織学的な解析を行った。コントロール個体の再生脚と比較して、Duox(RNAi)個体では、再生芽への血球細胞の遊走が著しく亢進し、未分化の細胞も増加しているようであった。今後、マーカー遺伝子の発現を解析して細胞の種類を同定していく。

当巨型蟋蟀的后腿在胫骨处被截肢时，表达 Toll 和清道夫受体的昆虫巨噬细胞（浆细胞）就会迁移到伤口处。浆细胞产生细胞因子，促进周围细胞增殖并形成胚基（Bando 等人，Development，2022）。为了更详细地分析浆细胞的功能，我们重点关注浆细胞产生的活性氧（ROS）。在对产生 ROS 的酶 Duox 和 Duox 的辅因子 DuoxA 进行 RNAi 的个体的再生腿中，在腿截肢后 5 至 6 天，胚基区域扩大，随后的幼虫阶段生长显着延迟。在用 Duox (RNAi) 处理的再生腿中，浆细胞迁移增加，细胞增殖加速。此外，Duox (RNAi) 诱导的发芽增大被针对 Yorkie 的 RNAi 抑制，Yorkie 是一种在 Hippo 信号下游起作用的转录核心 ββ。为了更详细地研究 Duox (RNAi) 诱导豆芽增大的机制，我们分析了 ROS 和 Hippo 信号介导的自噬。当我们克隆自噬促进因子Sqstm1和自噬抑制因子Rubicon的蟋蟀同源物并进行RNAi时，我们获得了再生能力下降的表型。 Rubicon (RNAi) 进一步增强 Duox (RNAi) 引起的胚基增大，表明自噬由于抑制 ROS 产生而参与胚基细胞增殖。为了研究扩大区域的细胞群，我们对蟋蟀进行了透明化和组织学分析。与对照个体的再生腿相比，在Duox(RNAi)个体中，血细胞向胚基的迁移显着增强，并且未分化细胞的数量也似乎有所增加。未来，我们将通过分析标记基因的表达来识别细胞类型。