魚類造血幹細胞の自己複製制御因子の同定及び機能解析

鱼类造血干细胞自我更新调节因子的鉴定及功能分析

基本信息

批准号：
15H06643
负责人：
片倉文彦
金额：
$ 0.92万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-08-28 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06643/
关键词：
造血幹細胞造血前駆細胞幹細胞制御コロニーアッセイ魚類

项目摘要

本研究は、脊椎動物に普遍的に備わる造血幹細胞の自己複製・分化の制御機構を系統発生学的アプローチにより解明することを目的とする。即ち、魚類造血幹細胞の活性化前後における遺伝子発現プロファイルと哺乳類造血幹細胞におけるそれとを比較し、造血幹細胞の自己複製制御候補因子を同定し、それらの機能を解明することで造血幹細胞の体外増幅法の開発を目指すものである。本年度は、魚類造血抑制による造血幹細胞活性化の誘導法の開発、並びに造血活性の定量法の確立に注力した。哺乳類で骨髄抑制を引き起こすことが知られる細胞周期特異的抗がん剤5-fluorouracil (5-FU)をクローン系統の存在するギンブナに投与したところ、主な造血部位である腎臓において血球数の顕著な減少が認められた。一定量以上の5-FUを投与された群では、白血球数減少に伴う易感染性に起因した死亡魚が観察されたものの、生存個体は造血が回復し長期に亘り生存した。これらの結果は、5-FU投与により造血前駆細胞の死滅、それに伴う成熟血球の枯渇、さらに造血幹細胞の活性化による造血回復という一連の現象が再現されたものと示唆された。また、5-FU投与魚における造血活性を継時的に定量するため、造血前駆細胞のin vitroコロニーアッセイ系の開発を試みた。既に同定済みであった各種魚類造血因子の組換え蛋白質を作製し、半固形培地を用いて魚類腎臓細胞のコロニーアッセイを行ったところ、魚類における赤血球、栓球、好中球の前駆細胞を定量可能な実験系の確立に成功した。本成果は、今後の魚類造血機構解明研究に向けて重要な技術基盤を築くことができたと考えている。

这项研究旨在通过系统发育方法阐明脊椎动物中普遍在脊椎动物中自我更新和分化的机制。也就是说，目的是通过比较激活鱼造血干细胞之前和之后的基因表达谱与哺乳动物造血干细胞的基因表达谱，确定候选因素的候选因素，以自我更新的造血干细胞的自我更新调节，并阐明其功能。今年，我们专注于开发一种通过抑制鱼类造血剂的方法来开发一种诱导造血干细胞的方法，并建立了一种定量造血活性的方法。当给Ginbuna品种施用时，一种已知的细胞周期特异性抗癌药物在哺乳动物，5-氟尿嘧啶（5-FU）中引起骨髓抑制，其中存在克隆线时，在肾脏（主要的血肿部位）中观察到了血细胞计数的显着降低。在接受一定程度或以上的小组中，观察到由于与白细胞数量减少有关的免疫功能低下而导致的致命鱼类，但幸存的个体恢复并存活了很长一段时间。这些结果表明，5-FU给药会重现一系列现象：造血祖细胞的死亡，成熟血细胞的消耗以及通过激活造血干细胞恢复造血干细胞的消耗。此外，我们试图开发一种用于造血祖细胞的体外菌落测定系统，以量化5-FU辅助鱼类的造血活性。准备了已经鉴定出已经鉴定出的各种鱼类造血因子的重组蛋白，并使用半固体培养基对鱼肾细胞进行了菌落测定，并成功建立了实验系统，可以量化鱼类中红细胞的前体细胞，血栓磷层细胞和中性粒细胞。我们认为，这些结果已经能够为未来的研究建立重要的技术基础，以阐明鱼类造血的机制。