1細胞解析を応用した血管基底膜に起因した骨髄老化メカニズムの解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K17139
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 納所 秋二 岡山大学, 大学病院, 医員 (40884797)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 骨髄老化 / CAR細胞 / 血管基底膜

Outline of Annual Research Achievements

本研究において，加齢による骨髄機能の低下は，骨髄中の血管基底膜の老化によりCAR細胞と呼ばれる間葉系幹細胞を中心とした骨髄ニッチの変化に起因する，との仮説に基づき老化，血管基底膜，CAR細胞，造血機能の関連性に着目し，血管基底膜―CAR細胞老化の観点から1細胞レベルでのトランスクリプトーム解析であるsingle cell RNA-sequencingを用いて詳細に解析を行った.
実験1①：若齢 (8週齢)および高齢 (80週齢以上)の野生型マウスの骨髄細胞を採取し，酵素処理により細胞の単一化を行ったのちCD45，Ter119陰性分画に存在する細胞に対してsingle cell RNA-sequencingを行った.各週齢の集団における細胞集団の老化に伴う変化を明らかにするために，若齢骨髄と高齢骨髄間の遺伝子発現変動解析を行った結果，類洞基底膜周囲に局在するAdiponectin (ADIPOQ)陽性CAR細胞 (Adipo-CAR)が老化に伴い変化しており，このAdipo-CARの発現変動遺伝子には基底膜関連のものが多く含まれていた．
実験1②:上記を踏まえて8，80週齢野生型マウス大腿骨における基底膜分子の発現変化を確認するため，基底膜に対する免疫組織学染色を行なったが顕著な差は認めなかった．
実験2：どの基底膜分子がCAR細胞の維持に関わっているかを明らかにするため，ラミニン111，221，332，411，511をコーティングした培養皿に，cxcl12-GFPマウスよりGFPを指標にCAR細胞を単離し，PBSをコーティングした培養皿を用いて細胞培養した．しかし，培養3日後にはいずれの培養皿に置いて，GFPのシグナルが確認できなかった．今後，コーティングした基底膜の濃度や培地の条件検討が必要である．