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膜表面型プロテオグリカンの遊離を介した新規骨格筋再生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J08006
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 獣医学
研究機関東京大学

研究代表者

竹内 志帆  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード骨格筋 / 間葉系前駆細胞 / プロテオグリカン / 筋再生 / 脂肪分化 / 線維化 / 筋線維型 / 線維芽細胞分化 / 可塑性
研究実績の概要

本研究は、筋再生時に骨格筋間葉系前駆細胞(MPC)に由来する遊離型コンドロイチン硫酸プロテオグリカン4(CSPG4)が担う機能の解明を目的とするものである。本研究でMPCモデルと位置付けているラット2G11細胞は、bFGF依存性に脂肪分化能を獲得し、TGFβ誘導性に線維芽細胞へ分化する。本年度は、①MPCの分化に伴うCSPG4の産生変化と②骨格筋の線維化・脂肪蓄積を示すジストロフィン欠損ラット(DMDラット)でのCSPG4欠損の影響を調べた。
①2G11細胞にbFGFを添加したところ、CSPG4分子全長相当の約310 kDaの分子の発現量増加とともに、約120 kDaの短いCSPG4分子が検出された。これらの変化はTGFβ添加時にはみられなかった。筋再生過程では間質内のbFGF量の一過的な増加がみられることから、短いCSPG4分子はこの過程でMPCにおけるbFGF依存性の脂肪分化能獲得を仲介している可能性が考えられた。
②CRISPR/Cas法を用いて作出したCSPG4欠損ラットとDMDラットの交配によって得られたCSPG4欠損DMDラットから、速筋である前脛骨筋および遅筋であるヒラメ筋を採材した。脂肪蓄積量については、前脛骨筋、ヒラメ筋共にCSPG4欠損による影響はみられなかった。線維化についてはヒラメ筋でのみ亢進がみられた。この結果から、生体内においてCSPG4は線維化に対し抑制的に機能し、この機能は骨格筋の種類により異なる制御を受ける可能性が考えられた。
遅筋と速筋では再生能に違いがあるとされている。bFGFを含む成長因子やCSPG4の切断に関わるプロテアーゼの発現や産生が遅筋と速筋では異なることから、それが発現するCSPG4の量や分子種の違いを生み、遅筋と速筋での再生能の差異を生み出している可能性が考えられた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 筋ジストロフィーモデルラットの作製と間葉系前駆細胞クローンの樹立2018

    • 著者名/発表者名
      竹内志帆、杉原英俊、寺本奈保美、山内啓太郎
    • 雑誌名

      LABIO 21

      巻: 71 ページ: 7-11

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of chondroitin sulfate proteoglycan 4 in fibrogenic/adipogenic differentiation in skeletal muscle tissues.2016

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi S, Nakano S, Nakamura K, Ozoe A, Chien P, Yoshihara H, Hakuno F, Matsuwaki T, Saeki Y, Takahashi S, Yamanouchi K, Nishihara M
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 347 号: 2 ページ: 367-377

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2016.08.023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Fibroblastic differentiation of mesenchymal progenitor cells may be reversible2018

    • 著者名/発表者名
      Shiho Takeuchi, Keitaro Yamanouchi, Takashi Matsuwaki, Masugi Nishihara
    • 学会等名
      FASEB science research conference “Skeletal Muscle Satellite Cells and Regeneration”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨格筋間葉系前駆細胞に由来する線維芽細胞の脱分化は細胞密度に依存する2018

    • 著者名/発表者名
      竹内志帆、山内啓太郎、松脇貴志、西原真杉
    • 学会等名
      第17回再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋間葉系前駆細胞に由来する線維芽細胞の脱分化について2017

    • 著者名/発表者名
      竹内志帆、山内啓太郎、松脇貴志、西原真杉
    • 学会等名
      第123回日本畜産学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 骨格筋間葉系前駆細胞の分化制御に関わる細胞表面分子の探索とその機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      竹内志帆、中野真一、中村克行、尾添淳文、Peggie Chien、吉原英人、伯野史彦、松脇貴志、佐伯泰、高橋伸一郎、山内啓太郎、西原真杉
    • 学会等名
      第2回日本筋学会学術集会
    • 発表場所
      国立研究開発法人 国立精神・神経医療研究センター(東京都小平市)
    • 年月日
      2016-08-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Identification of chondroitin sulfate proteoglycan 4 as a marker for mesenchymal progenitor cells and its possible involvement in adipogenic/fibrogenic differentiation.2016

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi S, Nakano S, Nakamura K, Ozoe A, Chien P, Yoshihara H, Hakuno F, Matsuwaki T, Saeki Y, Takahashi S, Yamanouchi K, Nishihara M
    • 学会等名
      FASEB summer research conference "Skeletal Muscle Satellite Cells and Regeneration"
    • 発表場所
      Keystone, Co (USA)
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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