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骨格筋幹細胞の未分化維持における分子機構の解明および新規培養法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16J08994
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 応用健康科学(B)
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

石井 佳菜  東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード骨格筋幹細胞 / 筋サテライト細胞 / 細胞外マトリックス / ラミニン / 幹細胞移植
研究実績の概要

本研究は、骨格筋幹細胞の未分化維持機構における分子機序の解明及び新規培養法の確立を目指し、マウス及びヒト骨格筋組織及びフローサイトメーターにより分離した骨格筋幹細胞を用いた研究を遂行している。
生体内において骨格筋線維は基底膜で包まれている。筋繊維の淵に位置している骨格筋幹細胞も基底膜と接していることで未分化性を維持していると考えられる。基底膜の構成タンパク質は、ラミニン、コラーゲン、パールカン、ニドゲンがある。まず、骨格筋幹細胞の細胞外マトッリクスを構成するタンパク質を解析するために、マウス及びヒト骨格筋組織を組織免疫化学染色により解析した。組織免疫化学染色の結果から、ラミニンのアイソフォームであるラミニンα3、α4、α5が骨格筋幹細胞の細胞外マトリックスを構成するタンパク質であることを同定をした。さらに、これらの結果を元にして生体内での環境を、リコンビナントに精製されたタンパク質(ラミニンE8フラグメント)を用いてin vitroにて再現することにより、骨格筋幹細胞の未分化性を維持させたままの培養を可能にした。
また、骨格筋組織から幹細胞を分離してくる際にコラゲナーゼによる消化が必須である。低リスクかつゼノフリーにて骨格筋幹細胞を分離するために、リコンビナントに精製されたコラゲナーゼによる分離の検討をおこなった。リコンビナントコラゲナーゼによる骨格筋の消化によって、細胞は解離されるが、インテグリンα7/β1のような細胞表面抗原を維持し、フローサイトメーターにより骨格筋幹細胞の効率的な精製を示した。さらに、単離された筋衛星細胞の増殖能力はin vitroにおいて飛躍的に増加し、骨格筋への移植効率を上げることを確認した。以上の研究は、骨格筋幹細胞の表面抗原解析などの基礎的研究に用いられるだけでなく、再生医療に向けた細胞移植治療にも用いられることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 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 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Recapitulation of Extracellular LAMININ Environment Maintains Stemness of Satellite Cells In?Vitro2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kana、Sakurai Hidetoshi、Suzuki Nobuharu、Mabuchi Yo、Sekiya Ichiro、Sekiguchi Kiyotoshi、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 10 号: 2 ページ: 568-582

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.12.013

    • NAID

      120006454685

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Technical advantage of recombinant collagenase for isolation of muscle stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kana、Suzuki Nobuharu、Mabuchi Yo、Sekiya Ichiro、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 7 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.reth.2017.06.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] リコンビナントコラゲナーゼを用いた骨格筋幹細胞の分離技術2017

    • 著者名/発表者名
      石井佳菜、鈴木喜晴、豊田咲希、須藤絵里子グレース、馬渕洋、赤澤智宏
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター 宮城県仙台市
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ラミニンによる筋サテライト細胞の微小環境は、筋組織再生のための幹細胞性を維持 する2017

    • 著者名/発表者名
      石井佳菜
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Reconstitution of Extracellular Laminin Environment Maintains Stemness of Satellite Cells in vitro2017

    • 著者名/発表者名
      Kana Ishii
    • 学会等名
      New York Stem Cell Foundation Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内のラミニン環境を模倣することは 筋サテライト細胞の幹細胞性を維持する2017

    • 著者名/発表者名
      石井佳菜
    • 学会等名
      日本筋学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Enzymatic dissection of collagenase activity to isolate muscle satellite cells2016

    • 著者名/発表者名
      Kana Ishii, Nobuharu Suzuki, Yo Mabuchi, Saki Toyota, and Chihiro Akazawa.
    • 学会等名
      The 11th New York Stem Cell Foundation Annual Meeting 2016
    • 発表場所
      The Rockefeller University, New York, USA
    • 年月日
      2016-10-26
    • 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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