副腎皮質細胞の形質遷移に着目した細胞層構築・維持と破綻に関する分子基盤の解明

阐明细胞层构建、维护和分解的分子基础，重点关注肾上腺皮质细胞的性状转变

基本信息

批准号：
22K08634
负责人：
向井邦晃
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Keio University
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

成体組織では、最終分化形質を備えた細胞の生成、および、特定の形態・構造の形成の過程が制御されている。副腎皮質は、形態的・機能的に分化した細胞層により構築・維持される。皮質細胞層は被膜に並行して同心円状に形成され、これらと直交して被膜下から同一系譜の細胞が中心方向へ配列する。近年、成体副腎皮質に関してマウスを用いた細胞系譜追跡実験により、被膜下に幹・前駆細胞が示された。しかし、幹・前駆細胞から機能分化した細胞層構築の制御機構、過形成や腫瘍化などに関する機構の解明は不十分である。本研究では、副腎皮質組織を被膜から最奥部へ形質が連続的に遷移する細胞集団と見なし、ヒトの副腎皮質ホルモン産生異常を正常細胞の形質遷移からの逸脱と捉える。本研究は、器官・組織の形成や構築、機能制御機構の解明を目指し、組織の修復・再生、過形成・腫瘍化などの病態の制御につながる。近年研究代表者らは、齧歯類の副腎皮質が均質な層構築を示すのに対して、ヒト成人では正常副腎皮質においても層構築が不均質で、アルドステロン産生細胞クラスター(APCC)の形成やホルモン過剰産生腺腫などの層構築からの逸脱が起きることを明らかにした。本課題では、APCC形成などの層構築の維持・逸脱の過程の詳細を明らかにするため、ヒト成人正常副腎皮質を用いて単一細胞遺伝子発現解析を行った。データ解析にはSeurat (version 4) を使用した。副腎皮質細胞を選択するため、被膜細胞、髄質細胞、血管内皮細胞、血液細胞等を除外した。次に皮質細胞を細胞層機能分化マーカー遺伝子の発現レベルにより球状層+APCC、束状層、網状層、その他に分類した。これらの細胞集団を構成する個々の細胞における遺伝子発現の差異を解析することにより、正常副腎皮質細胞の遷移過程が明らかになる。

在成体组织中，产生具有终末分化特征的细胞并形成特定形态和结构的过程受到控制。肾上腺皮质由形态和功能分化的细胞层构建和维持。皮质细胞层形成为与被膜平行的同心圆，与这些正交的同系细胞从被膜下方向中心排列。近年来，利用成年小鼠肾上腺皮质进行的细胞谱系追踪实验揭示了胶囊下的干细胞和祖细胞。然而，控制干/祖细胞功能分化细胞层构建的机制，以及参与增生和肿瘤发生的机制尚未完全阐明。在这项研究中，我们将肾上腺皮质组织视为一个细胞群，其性状从被膜不断转变到最内层，并将人类异常的肾上腺皮质激素产生视为与正常细胞性状转变的偏差。本研究旨在阐明器官和组织的形成、构建和功能控制机制，从而控制组织修复和再生、增生和肿瘤发生等病理条件。近年来，主要研究人员发现，啮齿动物的肾上腺皮质呈现均质的层结构，而成人正常肾上腺皮质的层结构是异质的，导致醛固酮生成细胞簇（APCC）的形成。研究表明，激素过量产生的腺瘤中会出现层状结构的偏差。在这个项目中，我们使用正常成人肾上腺皮质进行单细胞基因表达分析，以阐明维持和偏离层结构（例如 APCC 形成）过程的细节。 Seurat（版本 4）用于数据分析。为了选择肾上腺皮质细胞，排除了囊细胞、髓质细胞、血管内皮细胞、血细胞等。接下来，根据细胞层功能分化标记基因的表达水平，将皮质细胞分为球层+APCC、束状层、网状层等。通过分析构成这些细胞群的单个细胞的基因表达差异，正常肾上腺皮质细胞的转变过程将被阐明。