最適化された細胞外環境を用いた心筋細胞移植法の確立

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21390248
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 牧野 伸司 慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (20306707)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 元昭 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (30265798)
• Keywords: 小型魚類 / 順遺伝学 / 心臓発生

Research Abstract

骨髄組織、脂肪組織、心臓組織などの組織幹細胞をはじめとしてES細胞、iPS細胞など心臓再生のため心筋に分化可能な細胞ソースは確保された。これらの細胞ソースを用いて細胞移植による心筋再生を実現する場合に必要なことは、適切な細胞の足場ともいえる細胞外マトリックス環境と、適切な濃度と種類の細胞増殖因子の供給である。ES細胞、iPS細胞を心筋へ誘導する際の重要なマトリックス蛋白としてversicanという細胞外マトリックス蛋白を同定した。versicanは胚葉体形成による心筋分化誘導の際に心筋細胞の誘導部位に共染色された。medaka胚を用いたin situ hybridizationでは、心臓形成時のoutflow tractの部位に強く発現を認めた。versicanに変異を持つ心室形成変異体では、心室筋前駆細胞の塊がoutflowの部位に停滞していることが観察され、心筋前駆細胞がoutflowから移動してくることによって心室が形成されてくることが変異体と野生型の解析から明らかになった。メダカ生体内で細胞の系譜を生きたままモニターできるKaede蛋白のシステムを用いて、心室筋前駆細胞の移動が、心室形成や心臓の流出路の形成に重要であることを証明した。またversican floxマウスに血管内皮特異的creマウスを交配させたところ、メダカ変異体と同様な表現型が得られたことから、心内膜、血管内皮細胞から分泌されるversicanが重要であることが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Simple autogeneic feeder cell preparation for pluripotent stem cells (2011)
  • Author(s): Li W, Yamashita H, Hattori F, Chen H, Tohyama S, Satoh Y, Sasaki E, Yuasa S, Makino S, Sano M, Fukuda K
  • Journal Title: Stem Cell Res Volume: 6 Pages: 83-89
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neural crest-derived stem cells migrate and differentiate into cardiomyocytes after myocardial infarction (2011)
  • Author(s): Tamura Y, Matsumura K, Sano M, Tabata H, Kimura K, Ieda M, Arai T, Ohno Y, Kanazawa H, Yuasa S, Kaneda R, Makino S, Nakajima K, Okano H, Fukuda K.
  • Journal Title: Arterioscler Thromb Vase Biol Volume: 31 Pages: 582-589
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Zacl is an essential transcription factor for cardiac morphogenesis (2010)
  • Author(s): Yuasa S, Onizuka T, Shimoji K, Ohno Y, Kageyama T, Yoon SH, Egashira T, Seki T, Hashimoto H, Nishiyama T, Kaneda R, Murata M, Hattori F, Makino S, Sano M, Ogawa S, Prall OW, Harvey RP, Fukuda K
  • Journal Title: Circ Res Volume: 106 Pages: 1083-91
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gene knock-outs of inositol 1,4,5-trisphosphate receptors types 1 and 2 result in perturbation of cardiogenesis (2010)
  • Author(s): Uchida K, Aramaki M, Nakazawa M, Yamagishi C, Makino S, Fukuda K, Nakamura T, Takahashi T, Mikoshiba K, Yamagishi H
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 5 Pages: 12500
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Genetic analysis of ventricular chamber formation (2011)
  • Author(s): Shinji Makino
  • Organizer: 日本生理学会&日本解剖学会、合同総会
  • Place of Presentation: 横浜(震災のため誌上開催)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] Genetic approach for ventricular chamber formation (2010)
  • Author(s): Shinji Makino
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 兵庫(神戸国際会議場)
  • Year and Date: 2010-12-08
• [Presentation] Versican is Essential for Chamber Formation by Recruiting Cardiac Progenitor Cells from the Outflow Tract in Medaka Fish (2010)
  • Author(s): Sung Han Yoon, Shinji Makino, Astushi Shimizu, Keiichi Fukuda
  • Organizer: アメリカ心臓病学会
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(シカゴ)
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] DNA Methylation Changes ins the b-MHC Locus Mediate Gene Regulation by Antisense RNA in Mouse Postnatal Cardiomyocyte Development (2010)
  • Author(s): Mayumi Oda, Shinji Makino, Keiichi Fukuda
  • Organizer: アメリカ心臓病学会
  • Place of Presentation: アメリカ合衆国(シカゴ)
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] Mutation of the C-terminus of titin Leads to Hypertrophic Cardiomyopathy in Medaka Fish (2010)
  • Author(s): Makino S, Higashikuse Y, Sano M, Fukuda K
  • Organizer: Weinstein Cardiovascular Development Conference
  • Place of Presentation: オランダ(アムステルダム)
  • Year and Date: 2010-05-21
• [Presentation] Mutation around the Titin kinase Leads to Diastolic Dysfunction in Medaka Fish (2010)
  • Author(s): Makino S, Higashikuse Y, Sano M, Fukuda K
  • Organizer: International Society for Heart Research
  • Place of Presentation: 京都(京都国際会議場)
  • Year and Date: 2010-05-14