生体統御学研究室

Laboratory of Homeostatic Regulation

教授
石谷 太 (Tohru ISHITANI)
mail ishitani @ biken.osaka-u.ac.jp
助教
龝枝 佑紀 (Yuki AKIEDA)
mail akieda @ biken.osaka-u.ac.jp
助教
荻沼 政之 (Masayuki OGINUMA)
mail moginuma @ biken.osaka-u.ac.jp
研究分野

情報伝達学

所属

微生物病研究所

ロケーション

吹田地区

研究内容

私たちのからだは無数の細胞から構成されていますが、これらの細胞はレゴブロックのような“ただの一部品”ではありません。細胞は、隣接細胞あるいは遠隔地の細胞と情報交換を行い、種々の情報を統合処理することで各自に組織内における位置や役割を認識し、これにより適切な機能を発揮します。本研究室では、このような生体を統御し、組織恒常性を支える細胞間コミュニケーションに注目し、個体の発生や再生、老化、および変性疾患の未知のメカニズム解明と、それらを基盤とした新規治療技術の開発も目指しています。

組織恒常性維持の新概念 “モルフォスタシス”

動物組織は、発生段階において多様な撹乱に晒されても、それらを乗り越えて再現よく同じ形を作り上げる能力、“発生ロバストネス”を備えています。また、成体組織も、組織恒常性を維持すべく、古くなった細胞や傷ついた細胞を新たな細胞に入れ替えつつほぼ同じ形を保ち続けますが、一方でその破綻は様々な疾患の発症に関与します。私たちの研究室では、発生ロバストネスと組織恒常性維持機構には類似した点があると考え、これらをまとめて「モルフォスタシス」として捉え、発生と成体恒常性の双方を支える未知の分子システムを探っています。具体的には、細胞イメージングと遺伝子機能解析の双方に適したモデル動物ゼブラフィッシュをモデルに、発生ロバストネスを支える未知の分子システムを見つけ出し、さらにそのシステムの組織恒常性維持における役割、および疾患におけるその破綻を解析しています。このような研究により、発生生物学と疾患研究を融合させた組織恒常性維持の新概念の探索・確立を目指しています。

個体老化プログラムとその制御

「老化」とは加齢に伴って生理機能が低下する現象ですが、残念ながら、私たち人間を含むほとんど全ての動物はこの現象から逃れることはできず、プログラムされていたかのごとく徐々に老化し、最終的に死に至ります。では、老化はどのようなメカニズムで起こるのでしょうか?これまで線虫などの寿命が短い無脊椎動物モデルを使った研究により、老化プログラムの一端が明らかにされました。しかし、無脊椎動物は体の構造がヒトとは大きく異なり、ヒト老化機構のモデルとしては不十分でした。一方、一般的なモデル動物であるマウスは、寿命が長く(3〜4年)、その老化機構を研究するのは困難でした。そこで、私たちの研究室は、ターコイズキリフィッシュという魚に注目しています。この魚は、飼育可能な脊椎動物の中で最も寿命が短く(寿命3〜6ヶ月程度)、また、ヒトと類似した老化の表現型(運動能力や繁殖力、認知機能の低下、臓器の萎縮や変性など)を示します。私たちは、この魚をモデルにヒトの個体老化プログラムの解明と、それを基盤とした健康寿命延伸技術の開発を目指しています。

図0 生体を統御し、組織恒常性を支える細胞間コミュニケーションに注目し、個体の発生や再生、老化の未知のメカニズムを解明する(上段)。生体統御学研究室で用いられる、イメージングに最適なモデル動物「ゼブラフィッシュ」と老化研究に最適な超短命魚「ターコイズキリフィッシュ 」(下段)

図1 蛍光タンパク質(GFPなど)や発光酵素(ホタルルシフェラーゼなど)を使って生体を統御するシステムの時空間活動を可視化する

参考文献

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Meneghini MD, Ishitani T, Carter JC, Hisamoto N, Ninomiya-Tsuji J, Thorpe CJ, Hamill DR, Matsumoto K, *Bowerman B MAP kinase and Wnt pathways converge to downregulat e an HMG-domain repressor in Caenorhabditis elegans. Nature 399 , 793 - 797 (1999)

連絡先

〒565-0871 大阪府吹田市山田丘3番1号
大阪大学微生物病研究所
環境応答研究部門 生体統御分野

Tel: 06-6879-8358
e-mail: ishitani@biken.osaka-u.ac.jp

https://ishitani-lab.biken.osaka-u.ac.jp

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