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骨格筋幹細胞の未分化維持における分子機構の解明および新規培養法の確立

Research Project

Project/Area Number 16J08994
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied health science (B)
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

石井 佳菜  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords骨格筋幹細胞 / 筋サテライト細胞 / 細胞外マトリックス / ラミニン / 幹細胞移植
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、骨格筋幹細胞の未分化維持機構における分子機序の解明及び新規培養法の確立を目指し、マウス及びヒト骨格筋組織及びフローサイトメーターにより分離した骨格筋幹細胞を用いた研究を遂行している。
生体内において骨格筋線維は基底膜で包まれている。筋繊維の淵に位置している骨格筋幹細胞も基底膜と接していることで未分化性を維持していると考えられる。基底膜の構成タンパク質は、ラミニン、コラーゲン、パールカン、ニドゲンがある。まず、骨格筋幹細胞の細胞外マトッリクスを構成するタンパク質を解析するために、マウス及びヒト骨格筋組織を組織免疫化学染色により解析した。組織免疫化学染色の結果から、ラミニンのアイソフォームであるラミニンα3、α4、α5が骨格筋幹細胞の細胞外マトリックスを構成するタンパク質であることを同定をした。さらに、これらの結果を元にして生体内での環境を、リコンビナントに精製されたタンパク質(ラミニンE8フラグメント)を用いてin vitroにて再現することにより、骨格筋幹細胞の未分化性を維持させたままの培養を可能にした。
また、骨格筋組織から幹細胞を分離してくる際にコラゲナーゼによる消化が必須である。低リスクかつゼノフリーにて骨格筋幹細胞を分離するために、リコンビナントに精製されたコラゲナーゼによる分離の検討をおこなった。リコンビナントコラゲナーゼによる骨格筋の消化によって、細胞は解離されるが、インテグリンα7/β1のような細胞表面抗原を維持し、フローサイトメーターにより骨格筋幹細胞の効率的な精製を示した。さらに、単離された筋衛星細胞の増殖能力はin vitroにおいて飛躍的に増加し、骨格筋への移植効率を上げることを確認した。以上の研究は、骨格筋幹細胞の表面抗原解析などの基礎的研究に用いられるだけでなく、再生医療に向けた細胞移植治療にも用いられることが期待される。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Recapitulation of Extracellular LAMININ Environment Maintains Stemness of Satellite Cells In?Vitro2018

    • Author(s)
      Ishii Kana、Sakurai Hidetoshi、Suzuki Nobuharu、Mabuchi Yo、Sekiya Ichiro、Sekiguchi Kiyotoshi、Akazawa Chihiro
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 10 Issue: 2 Pages: 568-582

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.12.013

    • NAID

      120006454685

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Technical advantage of recombinant collagenase for isolation of muscle stem cells2017

    • Author(s)
      Ishii Kana、Suzuki Nobuharu、Mabuchi Yo、Sekiya Ichiro、Akazawa Chihiro
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 7 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.reth.2017.06.001

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] リコンビナントコラゲナーゼを用いた骨格筋幹細胞の分離技術2017

    • Author(s)
      石井佳菜、鈴木喜晴、豊田咲希、須藤絵里子グレース、馬渕洋、赤澤智宏
    • Organizer
      第16回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター 宮城県仙台市
    • Year and Date
      2017-03-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ラミニンによる筋サテライト細胞の微小環境は、筋組織再生のための幹細胞性を維持 する2017

    • Author(s)
      石井佳菜
    • Organizer
      生命科学系学会合同年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Reconstitution of Extracellular Laminin Environment Maintains Stemness of Satellite Cells in vitro2017

    • Author(s)
      Kana Ishii
    • Organizer
      New York Stem Cell Foundation Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体内のラミニン環境を模倣することは 筋サテライト細胞の幹細胞性を維持する2017

    • Author(s)
      石井佳菜
    • Organizer
      日本筋学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Enzymatic dissection of collagenase activity to isolate muscle satellite cells2016

    • Author(s)
      Kana Ishii, Nobuharu Suzuki, Yo Mabuchi, Saki Toyota, and Chihiro Akazawa.
    • Organizer
      The 11th New York Stem Cell Foundation Annual Meeting 2016
    • Place of Presentation
      The Rockefeller University, New York, USA
    • Year and Date
      2016-10-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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