マウス、ヒト体性幹細胞を用いた骨格筋変性疾患治療の基盤技術の開発

• 研究課題/領域番号: 16390300
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 小児科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平家 俊男 京都大学, 医学研究科, 助教授 (90190173)
• 研究分担者: 依藤 亨 京都大学, 医学研究科, 講師 (60220779) ; 平松 英文 京都大学, 医学研究科, 助手 (40362503)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 14,300千円 (直接経費: 14,300千円); 2005年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円); 2004年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
• キーワード: 骨格筋 / 造血幹細胞 / GFP / c-kit / Sca-1 / Lin / satellite細胞 / 骨格筋幹細胞 / 多能性幹細胞 / sphere / 筋ジストロフィー症 / 間葉系幹細胞 / 再生 / 機能

研究概要

骨格筋再生における造血幹細胞の関与について検討した。放射線照射したマウスに、GFPトランスジェニックマウス由来のc-kit陽性、Sca-1陽性、Lin陰性の造血幹細胞分画を移植し、放射線障害により惹起される骨格筋再生過程における関与について検討した。その結果、移植1週間において、GFP陽性の骨格筋を認めるようになり、c-kit陽性、Sca-1陽性、Lin陰性の細胞分画に骨格筋への分可能を有する細胞群が存在することが明らかとなった。しかし、このGFP陽性骨格筋は、次第にGFP陰性の骨格筋へと置換され、短期における骨格筋再生現象しか観察されない。その後、移植後6カ月を経過した移植マウスの骨格筋においても、GFP陽性骨格筋は認められない。しかし、このマウスにおいて、骨格筋よりsingle fiberを単離し、single fiberに付着するように存在する骨格筋幹細胞satellite細胞を観察するに、GFP陽性satellite細胞の存在、およびin vitroの分化検討におけるGFP陽性骨格筋の形成を確認した。この結果、c-kit陽性、Sca-1陽性、Lin陰性の細胞分画には、短期の骨格筋再生に寄与する細胞群とともに、長期にわたって骨格筋再生に寄与するsatellite細胞へと分化し得る細胞群が存在することが明らかとなった。より精密な細胞分画の同定、効率よくsatellite細胞へと分化する機構の開発に向けて、検討を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Stem cell plasticity in hematopoietic system (2005)
  • 著者名/発表者名: Heike T
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 25 ページ: 90-101
  • NAID: 10011958317
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Two different roles of purified CD45+ c-kit+Sca-1+Lin- cells after transplantation in muscles (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto M
  • 雑誌名: Stem Cells 23 ページ: 610-618
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Prospective characterization of neural stem cells by flow cytometry anakysis using a combination of surface (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagato M
  • 雑誌名: J Neurosci Res 80 ページ: 456-466
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Identification of cardiac stem cells withFLK1, CD31, and VE-cadherin expression during embryonic stem cell differentiation (2005)
  • 著者名/発表者名: Iida M
  • 雑誌名: FASEB J 19 ページ: 371-378
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Stem cell plasticity in hematopoietic system (2005)
  • 著者名/発表者名: Heike T., Nakahata T.
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 25 ページ: 90-101
  • NAID: 10011958317
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Two different roles of purified CD45+ c-kit+ Sca-1+ Lin- cells after transplantation in muscles. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto M., Chang H., Shiota M., Kobayashi H., Umeda K., Kawakami A., Heike T., Nakahata T.
  • 雑誌名: Stem Cells 23 ページ: 610-618
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Prospective characterization of neural stem cells by flow cytometry anakysis using a combination of surface markers. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagato M., Heike T., Kato T., Yamanaka Y., Yoshimoto M., Shimazaki T., Okano H., Nakahata T.
  • 雑誌名: J Neurosci Res 80 ページ: 456-466
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification of cardiac stem cells with FLK1, CD31, and VE-cadherin expression during embryonic stem cell differentiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iida M., Heike T., Yoshimoto M., Baba S., Doi H., Nakahata T.
  • 雑誌名: FASEB J. 19 ページ: 371-378
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Stem cell plasticity in hematopoietic system (2005)
  • 著者名/発表者名: Heike T
  • 雑誌名: Inflamation and Regeneration 25 ページ: 90-90
  • NAID: 10011958317
• [雑誌論文] Two different roles of purified CD45+ c-kit+ Sca-1+ Lin- cells after transplantation in muscles (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto M
  • 雑誌名: Stem Cells 23 ページ: 610-610
• [雑誌論文] Identification of cardiac stem cells with FLK1, CD31, and VE-cadherin expression during embryonic stem cell differentiation (2005)
  • 著者名/発表者名: Iida M
  • 雑誌名: FASEB J 19 ページ: 371-371
• [雑誌論文] Generation of pluripotent stem cells from neonatal mouse testis (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanatsu-Shinohara M
  • 雑誌名: Cell 119 ページ: 1001-1012
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Generation of pluripotent stem cells from neonatal mouse testis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kanatsu-Shinohara M., Inoue K., Lee J., Yoshimoto M., Ogonuki N., Miki H., Baba S., Kato T., Kazuki Y., Toyokuni S., Toyoshima M., Niwa O., Oshimura M., Heike T., Nakahata T., Ishino F., Ogura A., Shinohara T.
  • 雑誌名: Cell 119 ページ: 1001-1012
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of both human connective tissue-type and mucosal-type mast cells in mice from hematopoietic stem cells with identical distribution pattern to human body (2004)
  • 著者名/発表者名: Kambe N, Heike T et al.
  • 雑誌名: Blood 103 ページ: 860-867
• [雑誌論文] Stem cell plasticity in hematopoietic system (2004)
  • 著者名/発表者名: Heike T, Nakahata T
  • 雑誌名: Int J Hematol 79 ページ: 7-14
  • NAID: 10011958317
• [雑誌論文] X-linked ectodermal dysplasia and immunodeficiency caused by reversion mosaicism of NEMO reveals a critical role for NEMO in human T-cell development and/or survival (2004)
  • 著者名/発表者名: Nishikomori R, Heike T et al.
  • 雑誌名: Blood 103 ページ: 4565-4572
• [雑誌論文] Development of primitive and definitive hematopoiesis from nonhuman primate embryonic ste cells in vitro (2004)
  • 著者名/発表者名: Umeda K, Heike T et al.
  • 雑誌名: Development 131 ページ: 1869-1879
• [雑誌論文] Differential requirement of the CD40-CD154 costimulatory pathway during T helper cell proming by CD8alpha+ and CD8alpha- murine dendritic cell subsets (2004)
  • 著者名/発表者名: Yasumi T, Heike T et al.
  • 雑誌名: J Immunol 172 ページ: 4826-4833
• [雑誌論文] Generation of pluripotent stem cells from neonatal mouse testis (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakatsu-Shinohara M, Heike T et al.
  • 雑誌名: Cell 119 ページ: 1001-1012
• [雑誌論文] A neurosphere-derived factor, Cystatin C, supports differentiation of ES cells into neural stem cells
  • 著者名/発表者名: Kato T
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA (in press)
• [雑誌論文] Identification and characterization of hemangiogenic progenitors during cynomolous monkey embryonic stem cell differentiation
  • 著者名/発表者名: Umeda K
  • 雑誌名: Stem Cells (in press)