2017 Fiscal Year Annual Research Report
Cardiac reprogramming and chemical compounds
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15K15313
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
家田 真樹 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70296557)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リプログラミング / 心筋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 心筋誘導化合物によるマウス心筋直接リプログラミング
化合物を用いて心筋誘導転写因子を減らせるか検討する
これまでの心筋リプログラミングではGata4/Mef2c/Tbx5と３つの転写因子を線維芽細胞に遺伝子導入する必要があった。化合物により心筋誘導が改善したため、導入遺伝子を減らすことが可能か検討した。これまでの研究結果で、Mef2c/Tbx5の2因子のみで拍動する心筋の誘導が可能であった。さらに２因子で作製した誘導心筋細胞の機能や遺伝子発現が3因子で作製した心筋と同等であることを確認した。
2. 心筋誘導化合物によるヒト心筋直接リプログラミング
(1) ヒト細胞で最適な心筋誘導化合物の決定と心筋直接誘導(2) 心筋誘導化合物を用いて作製したヒト誘導心筋細胞の遺伝子発現プロファイルと機能解析を行った。
ヒト線維芽細胞に遺伝子導入後、血清入りと無血清/化合物入りの２種類の細胞培養液をさまざまな期間で培養した。これまでの結果で、遺伝子導入2-4週後に3化合物を使用することで心筋誘導は改善した。逆にリプログラミング早期（0-2週）に投与しても心筋誘導改善は見られなかった。また化合物による心筋リプログラミング改善の分子メカニズムを解析した。1. 血清入り培地群、2. 無血清培地群、3. 無血清培地/化合物添加群の３群にわけて遺伝子の発現変化をマイクロアレイで解析した。特に細胞拍動開始前後の2,4週で遺伝子発現を比較し、その間で変化する遺伝子群をGO term解析やPathway解析で評価した。その結果、心筋誘導化合物を用いて作製したヒト誘導心筋細胞の遺伝子発現プロファイルは血清入りで作製したものとほぼ同等であった。以上より心筋誘導化合物によるヒト心筋直接リプログラミングに成功した。
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[Journal Article] Direct In Vivo Reprogramming with Sendai Virus Vectors Improves Cardiac Function after Myocardial Infarction.2018
Author(s)
1.Miyamoto K, Akiyama M, Tamura F, Isomi M, Yamakawa H, Sadahiro T, Muraoka N, Kojima H, Haginiwa S, Kurotsu S, Tani H, Wang L, Qian L, Inoue M, Ide Y, Kurokawa J, Yamamoto T, Seki T, Aeba R, Yamagishi H, Fukuda K, Ieda M
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Journal Title
Cell Stem Cell.
Volume: 22
Pages: 91-103
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Distinct expression patterns of Flk1 and Flt1 in the coronary vascular system during development and after myocardial infarction.2018
Author(s)
2.Kurotsu S, Osakabe R, Isomi M, Tamura F, Sadahiro T, Muraoka N, Kojima H, Haginiwa S, Tani H, Nara K, Kubota Y, Ema M, Fukuda K, Suzuki T, Ieda M
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 495
Pages: 884-891
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Single-Construct Polycistronic Doxycycline-Inducible Vectors Improve Direct Cardiac Reprogramming and Can Be Used to Identify the Critical Timing of Transgene Expression.2017
Author(s)
3.Umei TC, Yamakawa H, Muraoka N, Sadahiro T, Isomi M, Haginiwa S, Kojima H, Kurotsu S, Tamura F, Osakabe R, Tani H, Nara K, Miyoshi H, Fukuda K, Ieda M
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Journal Title
Int J Mol Sci.
Volume: 18
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Placental labyrinth formation in mice requires endothelial FLRT2-UNC5B signaling.2017
Author(s)
4.Tai-Nagara I, Yoshikawa Y, Numata N, Ando T, Okabe K, Sugiura Y, Ieda M, Takakura N, Nakagawa O, Zhou B, Okabayashi K, Suematsu M, Kitagawa Y, Bastmeyer M, Sato K, Klein R, Navankasattusas S, Li DY, Yamagishi S, Kubota Y.
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Journal Title
Development.
Volume: 144
Pages: 2392-2401
DOI
Peer Reviewed
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