造血幹細胞は自己複性能と多分化能をもち、生涯を通じた血液産生を担う。その機能特性は骨髄微小環境にて恒常的に維持されるが、老化とともに造血幹細胞の自己複製能は低下し、分化能もリンパ球よりむしろ骨髄球系細胞の産生に傾く。これらの造血機能の変容を一因として、高齢個体は獲得免疫よりも自然免疫を介した生体防御に依存し、種々の感染症に対して易感染性や致死性を示すと考えらえる。本プロジェクトでは本研究代表者らがこれまでに見出した、グラム陰性細菌による造血幹細胞制御に関する知見をさらに発展させ、感染刺激が高齢造血幹細胞に免疫記憶を誘導し、感染症や炎症に対してより応答性のある造血・免疫系を構築するという"幹細胞の免疫能プライミング"という仮説を検証する。免疫記憶の存在を検証するために、若年マウスにグラム陰性細菌の構成分子（リポ多糖など）を投与し、１日または３０日後の骨髄より造血幹細胞をソートして、シングルセルRNA-seq、シングルセルATAC-seq、マストサイトメトリーを行なった。その結果、１日後には約５００前後の遺伝子に発現変化が見られ、３０日後にはそのほとんどが定常状態レベルまで戻った。同様に、ヒストン修飾のうち、いつかについても３０日後でも変化が残ることが観察されたため、今後はどの遺伝子領域にエピゲノム変化が蓄積されるのかを検討する予定である。