Elucidation of Muscle Aging using Random Mutagenesis

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09089
• Research Institution: National Center for Geriatrics and Gerontology
• Principal Investigator: 細山 徹 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 再生再建医学研究部, 室長 (20638803)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松井 康素 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, ロコモフレイルセンター, センター長 (50501623)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 骨格筋幹細胞 / 幹細胞老化 / スリーピングビューティーシステム / マウスiPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

加齢に伴う骨格筋減弱症であるサルコペニアへの対策は、超高齢社会に突入した我が国において認知症に並ぶ重要課題である。現在までのところ、サルコペニアの発症や増悪化に関わる分子メカニズムは明らかになっていないが、近年の研究では、骨格筋幹細胞の老化（幹細胞老化）とサルコペニアとの関連性が指摘されている。しかしながら、この幹細胞老化がどのような機構で誘導されるのかは不明であり、その機構解明はサルコペニアの新たな予防法や治療法の開発に結び付く。本研究では、スリーピングビューティー（SB）システムを用いて、マウス骨格筋幹細胞ゲノムに無作為に変異を入れて幹細胞老化を誘導する手法により、骨格筋幹細胞老化誘導因子の同定を目指している。これまでに、筋細胞特異的CreドライバーマウスとSBマウスとの交配により作出したコンディショナルマウスからiPS細胞を誘導することに成功しているが、iPS細胞からの骨格筋幹細胞の分化効率が低く、実験系としては脆弱である為、EGFPレポーターを挿入した筋特異的iPS細胞を用いて、分化誘導効率の向上を目指した。昨年度までに、低分子化合物を用いるなどして分化誘導効率を上げることに成功していたが、やはり、筋幹細胞を誘導する為にさらなる効率化が必要であることが判明した。そのため本年度には、まず、スフィア法等を組み合わせた新たな分化誘導法の開発に取り組んだ。結果として、マウスiPＳ細胞からの骨格筋分化に対してはスフィア法はそれほど効率的ではないことが判明し、従来の低効率法を用いて実験を継続した。昨年度までに樹立したPax7CreERマウス SB11 EGFPマウス由来のiPS細胞を骨格筋幹細胞へと分化誘導し、タモキシフェン添加によるスリーピングビューティーシステムの発動後に細胞老化状態を観察した。