心筋分化過程における心筋細胞表面マーカーの探索とその機能解析

• Project/Area Number: 22790704
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Circulatory organs internal medicine
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中島 康弘 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (20565585)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2010: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 心筋細胞分化 / ES細胞 / 遺伝子 / 再生医療

Research Abstract

本研究の目的は、ES細胞から心筋細胞へ分化する過程における分化段階や細胞系列の異なる心筋細胞を区別することが可能な細胞表面マーカーを同定・解析し、これらのマーカーにより選別した心筋細胞の心筋再生への可能性を検討することである。ネオマイシンにより心筋細胞が選別可能なマウスES細胞ライン(Nkx2.5/NeoR ES細胞ライン)を用い、早期心筋分化マーカーの一つであるNkx2.5が欠損したES細胞由来心筋細胞(分化17日目)において発現レベルが有意に変化する遺伝子群をすでに同定した。Nkx2.5は心臓前駆細胞に発現し心筋分化を促進するため、同遺伝子群は心筋分化に伴って発現変化し、分化段階を区別できるマーカーである可能性があることから、同遺伝子群のうち細胞表面蛋白について心筋分化過程における発現変化をin votro ES細胞分化系とマウス胎生心で確認した。分化8日目までの胚様体において、Tgfβ receptor 3は3～6日目、Edg7は6日目において野生型ES細胞群に比べNkx2.5欠損ES細胞群でrealtime PCRの発現レベルの低下を認めた。また、胎生9.5日マウス心のin situ hybridizationにおいても、両遺伝子は心臓に発現し、Nkx2.5欠損マウスで発現レベルの低下を認めた。これらの結果から、両遺伝子は発生段階の心筋細胞においてNkx2.5依存的に発現変化する細胞表面マーカーである可能性が示唆された。今後は、EACSを用いてES細胞由来心臓前駆細胞における両遺伝子発現の解析、陽性細胞群の単離・培養、生着条件の検討を行い、心筋細胞における細胞表面マーカーとしての意義、心筋再生への可能性についてさらに検討を進める。