| 研究課題/領域番号 |
21K08100
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分53020:循環器内科学関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
門田 真 信州大学, 学術研究院医学系, 講師 (70799064)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | HCN4 / 自動能 / 心筋細胞 / 成熟化 / ペースメーカー細胞 / 心筋成熟化 / 多能性幹細胞 / セルソーティング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
HCN4陽性ペースメーカー細胞とHCN4陽性非ペースメーカー細胞を細胞膜電位・細胞内Ca2+濃度変動波形から判別し、それぞれから局所的に微量RNAを採取してRNAシーケンス(RNA-seq)解析を行い、ペースメーカー細胞分化・自動能維持に関わる遺伝子群を特定する。その上で、特定された複数の遺伝子を標識するヒトiPS細胞株を樹立し、薬剤選択などによりペースメーカー細胞を純化する。さらに、純化ペースメーカー細胞のラット心臓への移植実験を行い、長期的なペーシング機能を評価する。
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| 研究成果の概要 |
HCN4発現レポーター遺伝子を導入したヒトiPS細胞から心筋細胞を分化誘導して、長期培養または成熟促進因子を用いて成熟心筋細胞を作製した。心筋細胞を40日間培養したものと比較すると、長期培養や成熟促進因子の添加により、HCN4の発現が減少した。成熟促進因子を添加し長期培養した細胞が最も成熟したが、それぞれ単独と比較してHCN4の発現は低下せず、成熟促進因子と長期培養の相乗効果は見られなかった。
一方で、長期間培養した心筋細胞は、移植後の生着能、成熟、血管新生が向上し、CRYAB遺伝子の発現がこれに寄与していることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多能性幹細胞由来の心筋細胞の成熟過程においてHCN4発現の低下が認めたが、HCN4発現メカニズムの解明には更なる研究が必要である。一方で、成熟心筋細胞を移植した後に生着機能および血管新生能が増進することが示され、多能性幹細胞由来心筋細胞の再生医療応用における重要な進展となると考える。
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