2020 Fiscal Year Research-status Report
Notchシグナルによるヒト骨格筋前駆細胞の増殖・分化制御機構の解明
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19K07519
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| Research Institution | National Center of Neurology and Psychiatry |
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Principal Investigator |
鈴木 友子 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, 室長 (00342931)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹村 英子 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, リサーチフェロー (80790485)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 筋衛星細胞 / 自己複製 / Notchシグナル / 骨格筋 / 筋再生 / EP2 / プロスタグランジンE２ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々はヒト筋前駆細胞の自己複製を制御するNOTCHのシグナルの下流にプロスタグランジンEのレセプターであるEP2の発現が誘導されること、EP2がヒト筋前駆細胞の分化を抑制していることを明らかにした（Sakai-Takemura et al., Communications Biology, 2020）。さらにマウス骨格筋において、EP2が静止期の筋衛星細胞（骨格筋組織特異的幹細胞）に高発現することをセルソーターで純化した筋衛星細胞のRT-qPCR解析とsingle fiberの免疫染色で明らかにした。その機能を詳しく解析するためにPAX7-CreERT2マウスとEP2floxマウスの交配を行い、タモキシフェン投与により、筋衛星細胞特異的にEP2遺伝子を破壊できるマウスを作出した。マウスにタモキシフェンを投与したところ、EP2遺伝子の発現レベルはコントロールの10％以下に低下していた（RT-qPCR解析）。タモキシフェンを投与したマウスでは後肢筋における筋衛星細胞の数が減少し、BaCl2で前脛骨筋の壊死を引き起こし、4週間後に再生筋を解析したところ、再生筋の筋重量がコントロ―ルに比較して有意に減少することも明らかになった。セルソーターで純化した筋衛星細胞をin vitroで培養し、増殖速度を比較したところ、EP2遺伝子の欠損は細胞の増殖には影響を与えなかった。EP2は骨格筋幹細胞である筋衛星細胞の自己複製と維持の両方に必須であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウイルス感染による緊急事態宣言により、研究活動が制限され、4-5月の研究が滞ったが、それ以後は実験は計画通り進み、EP2のコンディショナルノックアウトマウスも順調に得られ、我々の仮説が証明できつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
EP2がどのように筋衛星細胞の自己複製と維持を制御しているか、詳細に解析する予定である。更に骨格筋幹細胞である筋衛星細胞の自己複製と維持に重要であることが報告されているカルシトニンレセプターとEP2がヘテロダイマーを形成することが、非筋細胞で報告されているので（Matsubara et al., PLoS One 12: e0187711.2017）、筋衛星細胞でのEP2:CTRヘテロダイマー形成の有無などを調べる予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ肺炎に より緊急事態宣言が発出された4-5月の研究ができなくなり、また学会がすべてWEB開催になり出張費が要らなくなった。余剰の予算は最終年度に当たる2021年度に論文投稿費などに使用することにした。
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Research Products
(9 results)
