真皮中でコラーゲンを編み込んでいる「織姫」細胞の可視化に成功！

2022年6月9日

岡山大学
基礎生物学研究所

◆ポイント

• ウーパールーパーの皮膚の中でコラーゲンの編み手となる細胞の可視化に成功しました。
• ウーパールーパーのコラーゲンの編み手細胞は、コラーゲン繊維と同じ形態をしています。
• コラーゲンの繊維性評価から、ウーパールーパーの皮膚再生には神経が必要なことを発見しました。

　皮膚の研究は幅広く行われていますが、実のところコラーゲンを実際に皮膚の中で編込んでいる細胞はどの動物種でも明かされてきませんでした。コラーゲンの編み手となる細胞を明らかにしない限り、皮膚コラーゲンに関する様々な研究は基本情報を欠いたままになってしまいます。　
　ウーパールーパーの皮膚はヒトやマウスなどと比較しても非常に透明度が高く、小さいウーパールーパーでは中の骨まで見ることができるほどの高い透明度を持っています。この透明度は皮膚のコラーゲンの編み手細胞を可視化するのに非常に大きなアドバンテージとなります。
　岡山大学異分野融合先端研究コアの佐藤伸准教授、大学院自然科学研究科の樫本玲菜大学院生は、基礎生物学研究所の亀井保博特任准教授、野中茂紀准教授、坂本丞特任助教の協力のもと1細胞イメージング手法を改良し、真皮中において1細胞が編み出すコラーゲンとコラーゲンの編み手細胞の形態を捉える事に成功しました。コラーゲンの編み手細胞は、コラーゲン繊維と同化した格子状の形態をもっていることが分かりました。このような独特の形状を持つ細胞がコラーゲンの編み手として機能していることの発見は、コラーゲンを皮膚の中で編み込んでいる実働細胞をとらえたという観点で非常に重要であると考えられます。今後、同様の細胞がヒトやマウスなどにも存在しているかを探索する予定です。
　また、ウーパールーパーのもつ皮膚再生能力にも着目して研究を行いました。ウーパールーパーは高い再生能力を持っていることから、これまでは皮膚なども簡単に再生できるものとされてきました。しかし、広島大学渡邊朋信教授の協力のもと、コラーゲンの編み手細胞の形態や繊維性の評価などを行い、皮膚が損傷を受けた場合には完全に元通りには再生できないことが分かりました。また、神経を人為的に配置させればコラーゲン繊維はきれいに再生することも分かりました。今後神経の役割については検討する必要がありますが、神経から出される物質の特定を進めることで、ヒトなどにおいて皮膚コラーゲンの繊維性を回復させることや、皮膚のアンチエイジングなどに役立つ知見が得られると期待できます。
　本研究成果は、6月6日に、「iScience」のオンライン版に掲載されました。

◆研究者からひとこと

本研究は、ウーパールーパーの持つアドバンテージを最大限に利用した研究になります。可愛いだけでなく、多くの研究に役立つ多くの特性を備えています。彼らの持つツルツルお肌の秘密はきめ細かく、美しいまでに編みこまれたコラーゲン線維に秘密がありそうです。ツルツルを生み出す細胞を見つけたら、非常に美しい織姫細胞を見つけるに至りました。

左：佐藤伸准教授 右：筆頭著者の樫本玲菜大学院生

■論文情報
論文名：Lattice-patterned collagen fibers and their dynamics in axolotl skin regeneration
掲 載 紙：iScience
著　者：Kashimoto R., Furukawa S., Yamamoto S., Kamei Y., Samamoto J., Nonaka S., Watanabe TM., Samamoto T., Sakamoto H., Satoh A. DOI：10.1016/j.isci.2022.104524
URL： https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.104524

■研究資金
　本研究は、科研費基盤Bと公益財団法人小柳財団、および基礎生物学研究所 統合イメージング共同利用研究、岡山大学科学技術イノベーション創出フェローシップ（OUフェローシップ）の支援を受けて実施しました

＜詳しい研究内容について＞
真皮中でコラーゲンを編み込んでいる「織姫」細胞の可視化に成功！


＜お問い合わせ＞
岡山大学 異分野融合先端研究コア
准教授　　佐藤　伸
（電話番号）086-251-8421
（FAX）086-251-8705