The role of muscle mesenchymal progenitors in exercise; double-edged sword of mesenchymal progenitors in muscular disease.

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K16430
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 齋藤 悠城 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (40758702)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 間葉系前駆細胞 / 運動 / 線維化 / 細胞老化

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋に存在する間葉系前駆細胞は、骨格筋の再生をサポートする働きをもつ一方で、慢性炎症性筋疾患における組織線維化の原因細胞ともなり得る、2面性を有した細胞である。運動療法は慢性炎症性筋疾患に対する有効な治療介入の一つであるが、運動介入の強度や頻度によっては炎症や線維化を助長するリスクもある。このメカニズムに間葉系前駆細胞の２面性が関与していると考えている。
本研究では、慢性炎症性筋疾患モデルマウスと急性炎症・筋再生モデルマウスの間葉系前駆細胞の表現型を詳細に解析し、運動刺激によって骨格筋の線維化を促進するメカニズムを明らかにすることを目的とした。慢性炎症性筋疾患モデルマウスの間葉系前駆細胞において、細胞増殖のブレーキとして知られる細胞周期制御因子の発現(サイクリンディペンデントキナーゼインビター; CDKNI)の発現低下とともにアポトーシス抵抗性を獲得することが明らかになった。そして、それらの表現型は運動刺激によって増強され、運動による治療効果を示さないことがわかった。そこで細胞老化を誘導できる薬剤を投与した上で運動刺激を負荷することで、高い治療効果を認めた。間葉系前駆細胞の表現型のプロファイリングを実施したところ、慢性炎症性筋疾患モデルマウスの間葉系前駆細胞と急性炎症モデルマウスの間葉系前駆細胞が同一のクラスターに分類され、慢性炎症性筋疾患モデルマウスの間葉系前駆細胞が正常化することがわかった。