ショウジョウバエ上皮細胞間隙バリア機能低下による幹細胞増殖の促進機構の解明

阐明果蝇上皮细胞间质屏障功能降低促进干细胞增殖的机制

基本信息

批准号：
22K06229
负责人：
泉裕士
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

私は、ショウジョウバエ腸管の細胞間隙バリアとして機能する細胞間結合「スムースセプテートジャンクション(sSJ)」の解析を進めてきた。その過程で、1)腸管には、sSJの機能低下を検知して幹細胞の増殖を促進し、上皮細胞の再生を促す仕組みが存在すること、2)sSJの機能低下による幹細胞の増殖促進において、細胞極性の制御分子として知られるaPKCが関わること、3)腎管（マルピーギ管）でもsSJの機能低下によって幹細胞増殖の促進が起こること、を見出した。そこで、本研究はショウジョウバエの腸管、腎管をモデルに、sSJの機能低下による幹細胞の増殖促進メカニズムを、特にaPKCを介したシグナル経路に注目し、解明することを目的とした。2022年度は、aPKCを介した幹細胞増殖に関わる分子を明らかにするために、腸管上皮細胞で活性型aPKCの発現を誘導することのできる系統を新たに作製し、解析を進めた。その結果、この活性型aPKC発現系統が、幹細胞の増殖亢進を示すことを確認した。さらに、以前にaPKCとの相互作用が示唆されたRhoGEFの発現抑制が、活性型aPKCによって亢進した幹細胞の増殖を有意に低下させることを見出した。従って、上皮細胞においてaPKC-RhoGEFを介した幹細胞増殖制御機構の存在が示唆された。腎管幹細胞の領域特異的制御機構を解析するため、次の腎管領域特異的な温度感受性GAL4系統を作製した：近位尿細管 (myo1A-GAL4ts)、下部尿細管(31E09-GAL4ts)、上部尿細管／下部尿管 (c507-GAL4ts) 、下部尿管(c42-GAL4ts)。これらをUAS-mesh-RNAi系統と掛け合わせ、腎管上皮細胞でのsSJ機能低下を誘導したところ、腎管幹細胞の増殖亢進が観察された。これらは、腎管幹細胞の領域特異的制御機構を解析する有用なツールとなることが期待される。

我一直在分析平滑隔膜连接（sSJ），它在果蝇肠道中充当细胞间屏障。在这个过程中，1）肠道中有一种机制可以检测到sSJ功能的下降，促进干细胞增殖，并促进上皮细胞再生，2）由于sSJ功能下降而促进干细胞增殖，我们发现aPKC（一种细胞极性控制分子）参与其中，3) sSJ 功能降低也会促进肾管（马尔皮基管）干细胞增殖。因此，本研究的目的是以果蝇肠道和肾脏为模型，阐明sSJ功能下降促进干细胞增殖的机制，特别关注aPKC介导的信号通路。在2022财年，我们创建了一个可以诱导肠上皮细胞表达活性aPKC的新细胞系，并进行了分析，以阐明参与aPKC介导的干细胞增殖的分子。结果，证实该活性aPKC表达系显示干细胞增殖增强。此外，我们发现抑制 RhoGEF 的表达（之前认为 RhoGEF 与 aPKC 相互作用）可显着减少活性 aPKC 促进的干细胞增殖。因此，提示上皮细胞中存在由aPKC-RhoGEF介导的干细胞增殖控制机制。为了分析肾管干细胞的区域特异性调节机制，我们生成了以下肾区特异性的温度敏感 GAL4 系：近端小管 (myo1A-GAL4ts)、下肾小管 (31E09-GAL4ts) 和上肾小管。肾小管/下输尿管 (c507-GAL4ts)、下输尿管 (c42-GAL4ts)。当它们与 UAS-mesh-RNAi 系杂交以诱导肾管上皮细胞 sSJ 功能下降时，观察到肾管干细胞增殖增强。这些有望成为分析肾导管干细胞区域特异性调节机制的有用工具。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Shortened lifespan induced by a high-glucose diet is associated with intestinal immune dysfunction in Drosophila sechellia

高糖饮食引起的寿命缩短与果蝇肠道免疫功能障碍有关

DOI：
10.1242/jeb.244423
发表时间：
2022-11-01
期刊：
影响因子：
2.8
作者：
Abe Maiko;Kamiyama Takumi;Izumi Yasushi;Qian Qingyin;Yoshihashi Yuma;Degawa Yousuke;Watanabe Kaori;Hattori Yukako;Uemura Tadashi;Niwa Ryusuke
通讯作者：
Niwa Ryusuke