Molecular mechanisms by which Notch regulates proliferation and differentiation of human muscle progenitors

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07519
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49030:Experimental pathology-related
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: Miyagoe-Suzuki Yuko 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)
• 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, 科研費研究員 (80790485)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 筋衛星細胞 / 骨格筋幹細胞 / プロスタグランジンE2 / EP2 / Notch / 筋ジストロフィー / 筋再生

Outline of Final Research Achievements

Since Notch inhibition promotes differentiation of human iPS cell-derived muscle progenitor cells, we searched for genes whose expression is altered by Notch inhibition, and revealed that the expression of the EP2 gene, one of the prostaglandin E2 receptors, is up-regulated by Notch signaling. Furthermore, activation of EP2 suppressed the differentiation of muscle progenitor cells. Interestingly, inactivation of the EP2 gene in muscle satellite cells by administering tamoxifen in mice, significantly reduced the numbers of muscle satellite cells, indicating that EP2 is indespensible for the maintenance of muscle satellite cells.

Free Research Field

筋ジストロフィーの再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

骨格筋幹細胞においてNotchシグナルがそのcell fateを決める分子メカニズムはあまり明らかになっていなかった。我々はプロスタグランジンE2のレセプターの一つEP2がNotchシグナルの下流で働き、筋前駆細胞の分化を抑制していることを明らかにした。さらにEP2のコンディショナルノックアウトマウスを作出し、EP2が筋衛星細胞の維持に必須であることを明らかにした。この所見は筋衛星細胞の機能低下が報告されている筋ジストロフィーやサルコペニアなどの治療法の開発に大いに貢献すると期待される。