2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K16969
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
鹿野 耕平 旭川医科大学, 大学病院, 医員 (10835135)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨格筋再生 / 毛細血管周細胞 / Ninjrin1 / 骨格筋幹細胞 / NG2 / EphA7 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では「毛細血管幹細胞(CapSCs)を含む周細胞(PCs)Ninj1は①毛細血管の形成、さらに②CapSCsの骨格筋分化の制御を介して、骨格筋組織の維持・再生に重要な役割を果たす」という仮説を立て、それを検証するため、（目的１）CapSCsやPCsが骨格筋組織再生に寄与する程度を評価した。（方法1）NG2-DsRed/GFPマウスからCapSCsを分離調整(蛍光タンパク発現により細胞移植後も追跡が可能)し、筋芽細胞株との共培養または骨格筋挫滅（cardiotoxin：CTXによる筋挫滅）マ
ウスモデルに移植し筋再生能(外因性の効果)を評価した。（結果1）筋芽細胞株との共培養で、CapSCsは優れた骨格筋分化能を示し、またCTXによる障害筋組織への導入により高い組織残存性と共に骨格筋分化や血管新生能を示した (K.Kano et al. Stem Cell Res 2020)。（方法2）成体NG2-CreERT/tdTomato(周細胞の生体内追跡を可能にする)マウスを用いて、組織内在するPCsをタモキシフェン投与により赤色蛍光を発現させ、PCs由来の細胞による筋組織再生維持能(内因性の効果)について評価した。（結果2）追跡開始後、1週間でPCs由来の筋線維を認め、2週後にはヒラメ筋のほぼすべてがPCs由来の筋線維に置き換わった(論文投稿準備中)。以上からCapSCs及びPCsは骨格筋組織維持・再生に寄与する細胞であると考えられた。さらにNG2特異的Ninj1欠損マウスで障害筋内の毛細血管形成能や筋再生能の評価を行った。筋障害後4週の時点でのヒラメ筋線維はNinj1KOマウスで有意に萎縮しており、遅筋線維の成熟・再生に寄与している可能性が示唆された。
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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
上記研究実績により、2年目以降の実験計画にある「（目的２）障害骨格筋の筋再
生における周細胞Ninj1の役割を評価する。」を達成したと考える。目的３にあるCapSCsの骨格筋分化におけるNinj1の機序解明に向けて、①in vitroNGにおいてNG2特異的Ninj1欠損マウス由来のASCまたはSSCの骨格筋分化誘導培養を行い、筋分化能について検証する。またNinj1KO細胞においてNinj1を強制発現させて筋分化能の低下がキャンセルされるかについても検証していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
新生血管のECsチューブにPCsが接着して構造的に安定した機能的な毛細血管が形成される。我々は、血管新生時にPCに一過性に発現し、ECとPCとの接着を介して成熟した毛細血管の形成を誘導する因子＝Ninjurin1 (Ninj1)を見出した。また、CapSCsを含むPCｓが骨格筋組織再生に関わる細胞であることが明らかになった。以上から毛細血管PCsの中でもCapSCsが骨格筋の維持・再生に寄与すること、さらに、Ninj1は、PCsあるいはCapSCsにおいて、毛細血管形成や骨格筋分化に関与していることが推測された。この仮説を検証するために、実験計画にある「（目的２）障害骨格筋の筋再生における周細胞Ninj1の役割を評価する。」を進め、筋再生におけるNinj1の寄与性が示された。今後は目的３にあるCapSCsの骨格筋分化におけるNinj1の機序解明に向けて、①in vitroNGにおいてNG2特異的Ninj1欠損マウス由来のASCまたはSSCの骨格筋分化誘導培養を行い、筋分化能について検証する。またNinj1KO細胞においてNinj1を強制発現させて筋分化能の低下がキャンセルされるかについても検証していく。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響により、大学研究の一部制限や学会活動の大幅な制限のため、予定で計上していた実験物品費及び旅費を繰越すこととなった。研究活動が徐々に緩和されてきているところもあり、実験物品費及び外部委託解析費等に割り当てていきたい。
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