スタッフ

横井 友樹助教 (YOKOI Yuki)

研究室
自然免疫研究室
研究テーマ
可視化によるPaneth細胞を中心とした腸管粘膜免疫システムの解明
研究キーワード

粘膜免疫、自然免疫、Paneth細胞、幹細胞、αディフェンシン、腸内細菌、腸内環境、脳腸相関、細胞間コミュニケーション、ライブイメージング、生活習慣病、炎症性腸疾患、予防、食と健康

研究内容

腸は食べ物と共に侵入してくる病原体を排除する一方、生きるために必要な栄養分を取り込み、さらに宿主にとって有益な常在菌を受け入れるという排除と共生を厳密に制御する粘膜免疫が特に発達した臓器です。しかし、腸を構成する上皮細胞、上皮下の免疫細胞、間葉系細胞および免疫細胞などが互いに連携し、腸内の抗原を感知して適切に排除と共生を制御するメカニズムは未だわかっていません。

腸上皮を起点とした自然免疫応答を可視化する
私たちは共焦点レーザー顕微鏡などを駆使して、腸で実際に起こっている自然免疫応答をライブイメージングによって可視化することで、細胞同士のコミュニケーションによって制御される排除と共生の分子メカニズムを明らかにします。特に、小腸上皮細胞であり、抗菌ペプチドαディフェンシンを分泌するPaneth細胞に着目し、腸内のリガンドセンシングからPaneth細胞が分泌応答に至る細胞内シグナル伝達経路まで一連の細胞間、細胞内ネットワークを解明することを目指しています。

Paneth細胞を中心とした腸内環境の恒常性維持機構を理解する
宿主、食、腸内細菌が形作る腸内環境のバランス制御が健康維持する上で非常に重要です。腸内環境の破綻が生活習慣病や炎症性腸疾患などあらゆる病気と関連していますが、どれも根本的な治療法の確立には至っていません。私はPaneth細胞とそのαディフェンシン分泌という切り口から、粘膜免疫がどのように腸管恒常性を制御しているのかを理解し、Paneth細胞の機能不全が関わる様々な疾患に対する新たな予防法、治療法の確立に貢献します。

担当学部・大学院

メッセージ

腸は多細胞生物を構成する最も基本となる臓器であり、腸のしくみを理解することが生命の原理を理解することにつながると私は信じています。日々の研究生活の中で、自分で実験した結果から見えてくる生物の精微さにとても感動します。一緒に腸から生命の仕組みをとことん追究しましょう。

代表的な研究業績

Shimizu Y, Yamamura R, Yokoi Y, Ayabe T, Ukawa S, Nakamura K, Okada E, Imae A, Nakagawa T, Tamakoshi A, Nakamura K. Shorter sleep time relates to lower human defensin 5 secretion and compositional disturbance of the intestinal microbiota accompanied by decreased short-chain fatty acid production. Gut Microbes 2023. doi.org/10.1080/19490976.2023.2190306.

Ohira S, Yokoi Y, Ayabe T, Nakamura K. Efficient and simple genetic engineering of enteroids using mouse isolated crypts for investigating intestinal functions. Biochem Biophys Res Commun 2022. doi.org/10.1016/j.bbrc.2022.11.008.

Kamioka M, Goto Y, Nakamura K, Yokoi Y, Sugimoto R, Ohira S, Kurashima Y, Umemoto S, Sato S, Kunisawa J, Takahashi Y, Domino SE, Renauld JC, Nakae S, Iwakura Y, Ernst PB, Ayabe T, Kiyono H. Intestinal commensal microbiota and cytokines regulate Fut2+ Paneth cells for gut defense. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 2022. doi: 10.1073/pnas.2115230119.

Yokoi Y, Adachi T, Sugimoto R, Kikuchi M, Ayabe T, Nakamura K. Simultaneous real-time analysis of Paneth cell and intestinal stem cell response to interferon-γ by a novel stem cell niche tracking method. Biochem Biophys Res Commun 2021 doi:10.1016/j.bbrc.2021.01.050.

Nakamura K, Yokoi Y, Fukaya R, Ohira S, Shinozaki R, Nishida T, Kikuchi M, Ayabe T. Expression and Localization of Paneth Cells and Their α-Defensins in the Small Intestine of Adult Mouse. Front Immunol 2020. doi:10.3389/fimmu.2020.570296.

Yokoi Y, Nakamura K, Yoneda T, Kikuchi M, Sugimoto R, Shimizu Y, Ayabe T. Paneth cell granule dynamics on secretory responses to bacterial stimuli in enteroids. Sci Rep 2019. doi.org/10.1038/s41598-019-39610-7.

北大研究者総覧参照

備考

＜オフィスアワー＞
・訪問受け入れ日時：講義期間中はいつでも
・居室：次世代棟４階
※不在の場合があるため下記メールアドレスへ事前連絡の上来室してください。
y.yokoi[at]sci.hokudai.ac.jp

＜関連する主なSDGs＞
3. すべての人に健康と福祉を
4. 質の高い教育をみんなに
9. 産業と技術革新の基盤をつくろう
17. パートナーシップで目標を達成しよう

所属