ヒト骨髄由来間葉系幹細胞におけるmicroRNAによる分化制御の網羅的解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17045041
• Research Institution: National Research Institute for Child Health and Development
• Principal Investigator: 淺原 弘嗣 国立成育医療センター(研究所), 移植外科研究部, 部長 (70294460)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 味八木 茂 国立成育医療センター(研究所), 移植外科研究部, 流動研究員 (10392490) ; 橋本 徳 国立成育医療センター(研究所), 移植外科研究部, 流動研究員 (80392489)
• Keywords: 再生医学 / 幹細胞 / マイクロRNA / 発生・分化 / 遺伝子発現

Research Abstract

近年、転写後発現調節にタンパク質をコードしないRNA(non-cording RNA/ncRNA)が関与することが新たに示された。特にncRNAの一種であるmicroRNA(miRNA)は標的mRNAの翻訳を阻害もしくは直接分解し、そのmRNAを抑制的に制御することが知られている。miRNAの発現は、組織または発生段階特異的に発現し、発生・分化を制御していると考えられる。また、幹細胞の未分化維持機構にも作用している可能性もあり、その分子機構の解明により将来的な医療応用への実現が期待される。我々は、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)、またMSCより分化誘導を行った骨芽細胞、脂肪細胞、組織由来の軟骨細胞、マウス筋芽細胞株であるC2C12細胞において発現しているmiRNAをマイクロアレーにより網羅的な解析を行った。各分化誘導により発現に変動のみられたmiRNAに対して、ノーザンブロットなどにより、MSCで高発現するもの、各分化誘導によって発現が増加するmiRNAを同定した。筋分化にともない発現が増加するmiR133は、In situハイブリダイゼーションにより、発生期には、体節中央部での発現が観察され、成体マウス筋組織では、筋繊維辺縁部に存在する細胞で特に発現していることを明らかにした。また、いくつかの標的遺伝子候補を同定することができ、ニワトリ胚におけるmiR133の過剰発現は、標的遺伝子の一つである筋構成タンパクの発現パターンの乱れによる、筋形成の異常を観察することができた。しかし、未だその機能の詳細を明らかにするには至っていない。今後、MSCにおける未分化維持機構への関与、トランスジェニックマウスなどを用いた筋骨格系への発生分化に関わる影響を調べていくことで、microRNAによるMSCの分化制御機構を明らかにしていく予定である。