細胞外環境研究チーム|理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)

細胞外環境研究チーム

チームリーダー

藤原 裕展Ph.D.

研究室主宰者の写真

細胞外環境が皮膚の発生や再生にどのように影響するか

研究内容

生体内の細胞は、細胞外マトリックスや増殖因子などから構成される細胞固有の環境「細胞外環境」に取り囲まれています。細胞外環境から発生するシグナルは、細胞の運命や挙動をコントロールするため、器官の発生や再生における決定的な制御因子となります。当研究室では、皮膚の発生と再生過程で、個々の細胞の周囲環境が細胞ごとに最適化されるしくみと、最適化された細胞外環境が細胞および細胞集団の運命や挙動を制御するしくみの解明を目指しています。特に、幹細胞の細胞外環境に着目し、幹細胞と細胞外環境との相互作用が器官の発生と再生にどのように寄与しているのかを研究しています。本研究から得られる成果は、器官の発生・再生原理の解明に貢献するだけでなく、幹細胞を用いた再生医療の学術基盤となることが期待されます。

マウス皮膚ホールマウント染色法を用い、立毛筋が毛包幹細胞ニッチに結合する様子を可視化した。平滑筋マーカーα-smooth muscle actin(赤)とSM22α(緑)の染色により、立毛筋が、DAPI(青)により細胞核が可視化されている。

マウス表皮幹細胞と基底膜。基底膜は組織と組織を区切る薄いシート状の細胞外マトリックスである。多くの組織の幹細胞は、組織の境界に位置し、基底膜に接着しながら周囲の細胞とクロストークしている。

幹細胞−ニッチ細胞間の相互作用のインターフェースとして機能する基底膜。基底膜の分子構成は時空間的に特殊化されることが知られている。

研究テーマ

  • 皮膚幹細胞の誘導と維持を制御する細胞外微小環境の理解
  • 細胞外マトリックスの多様性による皮膚器官形成の制御機構

主要論文

  • Morita R, Sanzen N, Sasaki H, et al.
    Tracing the origin of hair follicle stem cells.
    Nature (2021) doi: 10.1038/s41586-021-03638-5
  • Tsutsui K, Machida H, Nakagawa A, et al.
    Mapping the molecular and structural specialization of the skin basement membrane for inter-tissue interactions.
    Nature Communications 12. 2577 (2021) doi: 10.1038/s41467-021-22881-y
  • Cheng CC, Tsutsui K, Taguchi T, et al.
    Hair follicle epidermal stem cells define a niche for tactile sensation.
    eLife (2018) doi: 10.7554/eLife.38883
  • Donati G, Proserpio V, Lichtenberger B M, et al.
    Epidermal Wnt/beta-catenin signaling regulates adipocyte differentiation via secretion of adipogenic factors.
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111. E1501–9 (2014) doi:10.1073/pnas.1312880111
  • Fujiwara H, Ferreira M, Donati G, et al.
    The basement membrane of hair follicle stem cells is a muscle cell niche.
    Cell 144. 577–89 (2011) doi:10.1016/j.cell.2011.01.014
  • Watt F M and Fujiwara H.
    Cell-extracellular matrix interactions in normal and diseased skin.
    Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 3(4). a005124 (2011) doi:10.1101/cshperspect.a005124
  • Ferreira M, Fujiwara H, Morita K and Watt F M.
    An activating beta1 integrin mutation increases the conversion of benign to malignant skin tumors.
    Cancer Research 69.1334–42 (2009) doi:10.1158/0008-5472.CAN-08-3051
  • Fujiwara H, Hayashi Y, Sanzen N, et al.
    Regulation of mesodermal differentiation of mouse embryonic stem cells by basement membranes.
    Journal of Biological Chemistry 282. 29701–11 (2007) doi:10.1074/jbc.M611452200
  • Fujiwara H, Gu J and Sekiguchi K.
    Rac regulates integrin-mediated endothelial cell adhesion and migration on laminin-8.
    Experimental Cell Research 292. 67–77 (2004) doi:10.1016/j.yexcr.2003.08.010

メンバー

藤原 裕展チームリーダー    
森田 梨津子研究員    
中川 麻子テクニカルスタッフⅡ    
伴 典子テクニカルスタッフⅡ    
待田 大輝大学院生リサーチ・アソシエイト    
WUERGEZHEN Duligengaowa国際プログラム・アソシエイト    
筒井 仰客員研究員    
AHN Kyungmin客員研究員    
横田 絢客員研究員    
LIU Weiwen客員研究員    

*:兼務/ [at]を@に変えてください