データ駆動型アプローチによる味蕾幹細胞の潜在的多能性の制御機構の解明

使用数据驱动的方法阐明味蕾干细胞潜在多能性的调节机制

基本信息

批准号：
22K09910
负责人：
早津徳人
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09910/
关键词：
味蕾幹細胞シングルセル解析

项目摘要

本研究では、マウスとヒト舌乳頭のシングル解析および空間的特性に基づくデータ駆動型研究により、味蕾組織幹細胞の潜在的多能性の制御機構を紐解くことを目的している。【舌乳頭組織の細胞分散方法の検討】これまでの舌乳頭・味蕾のシングルセル解析データ解析から、従来の舌乳頭組織のシングルセル化処理方法では細胞分散効率が不十分である可能性が示唆された。そのため本年度はまず、有郭乳頭、葉状乳頭、茸状乳頭の各舌乳頭に適した細胞分散条件を再検討した。その結果、味蕾細胞も含めて高生存率を維持したままシングルセル化する条件を見出した。また今年度は、ヒト舌組織の追加入手が困難であったため、これまでに取得しているヒト舌乳頭（ヒト有郭乳頭1検体、ヒト茸状乳頭1検体）のシングルセルRNA-seq解析の結果を補完するため、霊長目コモンマーモセットの舌の有郭乳頭、葉状乳頭、茸状乳頭のシングルセルRNA-seq解析を追加実施した。検体の鮮度状態が良好であったこともあり、高品質なデータを取得することができ、ヒト舌検体から導かれた仮説を補完することができた。【味蕾細胞系譜のシングルセル解析】齧歯類-霊長類の生物種間比較の観点から味蕾細胞系譜のシングルセル解析を実施した。細胞分類解析から種間で共通する味蕾細胞系統の分子マーカー探索、細胞分化経路の予測分析を行った。有郭乳頭と葉状乳頭の細胞分類は非常に類似し、茸状乳頭の細胞分類はそれらとは少し異なる特徴を持っていることが確認されたが、それら３つの舌乳頭に共通する味蕾細胞系統の上皮細胞群を同定した。従来の味蕾幹細胞マーカーとされるLGR6が比較的高発現しているのは味蕾前駆細胞集団であり、それらの味蕾前駆細胞集団とは別にそれらを生み出している可能性があると考えられる細胞集団（新規の味蕾組織幹細胞候補）が、生物種間および舌乳頭部位間で保存されている可能性が示唆された。

在本研究中，我们旨在通过对小鼠和人类舌乳头的单一分析和基于空间特征的数据驱动研究，阐明味蕾组织干细胞潜在多能性的控制机制。 [舌乳头组织的细胞分散方法的研究] 迄今为止对舌乳头和味蕾的单细胞分析数据的分析表明，用传统的舌乳头组织的单细胞处理方法进行的细胞分散效率可能不足。因此，今年，我们首先重新研究了适合每种类型舌乳头的细胞分散条件：周乳头、叶状乳头和菌状乳头。结果，我们找到了形成单细胞同时保持高存活率的条件，包括味蕾细胞。此外，由于本财年很难获得额外的人类舌头组织，因此对迄今为止获得的人类舌乳头（一个人类圆形乳头和一个人类菌状乳头）进行了单细胞RNA-seq分析，以补充我们的结果。我们对灵长类普通狨猴舌头的周状乳头、叶状乳头和菌状乳头进行了额外的单细胞 RNA-seq 分析。由于样本的新鲜度良好，我们能够获得高质量的数据，补充了从人类舌头样本得出的假设。 [味蕾细胞谱系的单细胞分析] 从啮齿类动物和灵长类动物物种比较的角度进行味蕾细胞谱系的单细胞分析。我们进行了细胞分类分析，寻找物种间常见的味蕾细胞谱系的分子标记，并对细胞分化途径进行预测分析。经证实，外周乳头和叶状乳头的细胞分类非常相似，而菌状乳头的细胞分类特征略有不同，但这三种舌乳头的味蕾细胞谱系是相同的。 LGR6是一种传统的味蕾干细胞标记物，在味蕾祖细胞群中表达相对较高，并且认为产生它们的细胞群与味蕾祖细胞群是分开的（有人提出一种新的味道）芽组织干细胞候选物）在物种和舌乳头区域之间可能是保守的。