角化細胞による重層構造の形成を制御する分子機構の解明

阐明控制角质形成细胞形成分层结构的分子机制

基本信息

批准号：
18659107
负责人：
加藤光保
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18659107/
关键词：
角化細胞重層扁平上皮 3次元培養 JunB c-Tun 抗酸化分子

项目摘要

角化細胞が重層扁平上皮組織を形成する過程で、TGF-βの標的遺伝子であるJunBが、どのような作用を果たすかを検討することを目的として、JunBならびに他のAP1系転写因子に優勢抑制活性を示すJunBΔN変異体を恒常的に発現している角化細胞株HaCaT-JunBΔNを作製し、3次元培養を用いたin vitroの重層扁平上皮構造の形成反応を解析した。その結果、JunBΔNは、通常の2次元培養の場合も3次元培養の場合もヒト角化細胞株HaCaTの増殖には影響を与えないが、3次元培養時の重層構造の形成は強力に抑制することが示された。一方、c-JunΔNを発現させると2次元培養では増殖に影響がなかったが、3次元培養で多層化の進行とともに増殖活性が低下した。しかし、多層化能は保たれており、JunBΔNのような重層構造の形成不全は認められなかった。また、細胞表面の空気への暴露という操作を含む3次元培養によってaldoketoreductase family 1 B10,selenoprotein P,SODなどの抗酸化物質の発現が誘導されたが、JunBΔNを発現させた細胞ではこれらの遺伝子の発現誘導がおこらないことが示された(Ikebe et al,2007)。3次元培養の際に、細胞の表面を空気に暴露すると抗酸化物質が誘導されるということは理屈に合う現象であるが、その生理学的意義や上記の遺伝子の発現が多層化に充分であるかについては明らかになっていない。マウスの皮膚は毛に被われ薄いため、重層構造形成に関する分子レベルの研究はいまだ充分に進んでいないが、マウスの開眼(空気への暴露)とともに角膜上皮の重層化がおこるという発生学的観察もなされており、空気への暴露による角化細胞の重層扁平上皮形成は、再生医療への応用も広がる注目すべき組織形成反応であると考えられる。

本研究的目的是检查 TGF-β 的靶基因 JunB 在角质形成细胞形成复层鳞状上皮组织的过程中的作用，我们生成了角质形成细胞细胞系 HaCaT-JunBΔN，其组成型表达 JunBΔN 突变体。表现出抑制活性，并利用三维培养分析了体外复层鳞状上皮结构的形成。结果表明，JunBΔN对正常2D或3D培养中的人角质形成细胞系HaCaT的增殖没有影响，但它强烈抑制3D培养期间多层结构的形成。另一方面，当表达c-JunΔN时，在二维培养中对增殖没有影响，但在三维培养中随着多层化的进展，增殖活性降低。然而，保持了多层化能力，并且没有观察到如JunBΔN中那样的多层结构形成缺陷。此外，3D培养诱导了诸如醛酮还原酶家族1 B10、硒蛋白P和SOD等抗氧化剂的表达，其中涉及将细胞表面暴露于空气，但这些基因在表达JunBΔN的细胞中不表达。发生诱导（Ikebe 等，2007）。在3D培养过程中，当细胞表面暴露在空气中时，会诱导抗氧化剂，这是一个合乎逻辑的现象，但其生理意义和上述基因的表达足以进行多层化尚不清楚。小鼠皮肤薄且覆盖有毛发，因此在分子水平上形成分层结构的研究尚未取得足够进展，但从胚胎学角度观察到，当小鼠睁开眼睛时，角膜上皮就会发生分层（暴露）暴露于空气时角质形成细胞形成复层鳞状上皮被认为是一种显着的组织形成反应，这将扩大其在再生医学中的应用。