2016 Fiscal Year Annual Research Report
骨格筋幹細胞の維持基盤に基づいた、運命決定機構の解明
| Project/Area Number |
16H03262
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
深田 宗一朗 大阪大学, 薬学研究科, 招へい准教授 (20432445)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋野 展正 大阪大学, 薬学研究科, 助教 (90469916)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 筋衛星細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
MuSCの未分化性に関しては、ルシフェラーゼアッセイによるHeyLとHes1の相加相乗効果の再現性を確認し、HeyL-Hes1の直接の結合を筋系譜細胞を用いて確認することができた。また、ドキシサイクリン誘導型のHeyL単独、HeyL-Hes1共発現細胞を作成し、HeyLの標的遺伝子をHes1が存在・非存在下で検討することが可能となった。
MuSCの生存に関しては、慢性モデルとしてNrf2-mdxマウスを作成し、解析を行った。その結果、予想に反して、Nrf2-mdxはmdxマウスを比較して、大きな違いを示さなかった。一方、単一筋線維培養法により、Nrf2欠損MuSCのin vitroでの細胞死を完全にレスキューすることが出来た。そのため、Nrf2を介したMuSCsの生存メカニズムとして、細胞外マトリックスを含む幹細胞ニッチの可能性を得る事ができた。
カルシトニン受容体を介した、MuSCsの静止期維持に関しては、国際共同研究によりそのリガンドについて興味深い結果を得る事ができた。また、カルシトニン受容体の下流として、Dlk1を同定することができた。重要な事に、カルシトニン受容体欠損MuSCで見られた、静止期から逸脱した細胞は全てDlk1を発現しており、逆にDLk1の発現でMuSCsを選別した際には、Dlk1陽性分画に静止期から逸脱した細胞が多い事が明らかとなった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
MuSCの未分化性に関しては、HeyL-Hes1の相互作用に関して最後の実験をH29年度内に行うことができる。
一方、Hes1以外のHeyLの相互作用分子に関しては、検討する余地が残されている。
MuSCの生存に関しては、H28年度内に、Nrf2-mdxマウスの解析を殆ど終了する事ができた。これは、当初の計画以上に進んだ。また、高齢Nrf2欠損マウスの解析も概ね順調に進展しており、大枠となる結果を得る事ができた。また、in vitroのNrf2欠損MuSCsのレスキュー実験に関しても、単一筋線維培養法で完全に、Nrf2欠損MuSCsの細胞死を抑制する事に成功し、再現性も取得している。
カルシトニン受容体を介した、MuSCsの静止期維持に関しては、ヒストン修飾に与えるカルシトニン受容体からのシグナルを観察することはできなかった。また当初CREBによるChip-seqを行う予定にしていたが、行わずともカルシトニン受容体の静止期異常と正の相関があるDlk1を同定する事ができた。さらに、タモキシフェン依存性のPKA-tgを入手することができ、カルシトニン受容体ーPKAを介してMuSCの静止期維持メカニズムをより、詳細に解析することが可能となった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
MuSCの未分化性に関しては、まずはHeyL-Hes1をモデルとした検討を進めているが、Chip-seqで現在の仮説を支持する結果が得られなかった場合には、研究分担者が準備している、他の相互作用分子同定に主軸をおいた検討をする。
MuSCの生存に関しては、Nrf2欠損で劇的な再生不全が観察されるモデルの探索・検討をおこない、そこから得られた知見を、加齢性筋萎縮の治療法や、細胞移植の生存法につなげる方策は、申請書と代わりはない。
カルシトニン受容体を介した、MuSCsの静止期維持に関しては、国際共同研究により、MuSCの静止期維持におけるモデルの大枠を明らかにすることができた。Dlk1の発現の消失が、活性化のブレーキとなっているかについて、MuSC特異的なカルシトニン受容体・Dlk1欠損マウスを解析し、結論を出す。こちらに関しても、加齢性筋萎縮の治療法や、細胞移植の生存法につなげる方策は、申請書と代わりはない。
|
