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骨格筋細胞の分化増殖過程における細胞周期制御機構

公募研究

研究領域細胞周期フロンティア-増殖と分化相関
研究課題/領域番号 22019006
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

服部 浩一  東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (10360116)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2011年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2010年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードプラスミノーゲン / マトリックスメタロプロテイナーゼ / 骨格筋転写調節因子 / 細胞周期調節因子 / 筋サテライト細胞 / 細胞外ドメイン分泌 / 組織再生 / ストローマ / 血液線維素溶解系 / 骨格筋転写因子 / S期
研究概要

本研究では、生体筋組織における骨格筋細胞の増殖・分化機構の解析を通じて、骨格筋転写因子と細胞周期調節因子との相互作用とこれらに対する各種プロテアーゼの役割を明らかにすることを目的としている。今年度の研究で、代表者らは、マトリックスメタロプロテイナーゼ-9(MMP-9)の遺伝子欠損マウスとその野生型で、マウスの大腿動静脈の結紮による虚血肢モデルを作製したところ、遺伝子欠損マウスでは、虚血壊死筋組織中のストローマ細胞の集籏が野生型と比較して有意に遅延すること、筋サテライト細胞の増殖因子と考えられているHGF、IGF等の細胞外ドメイン分泌に障害を有することを明らかにした。また、この時MMP-9遺伝子欠損マウスでは骨格筋転写因子MyoDの発現、さらにcyclinD1、cydin D3等の細胞周期調節因子の発現増加も認められた。MMPは、潜在型酵素ProMMPから活性型MMPへの変換によって活性化されるが、近年、血液線維素溶解系因子に属するプラスミノーゲンの活性化により生成するプラスミンが、MMPの活性化を制御していることが明らかとなっている。代表者らは、組織型プラスミノーゲンアクチベータ(tPA)を虚血肢モデルに投与することにより、虚血壊死筋組織中のストローマ細胞の増加、そしてMMPの活性化、Kit-ligand、HGF及びIGFの分泌促進等を介して虚血壊死筋組織の再生を促進することに成功した。またtPAの投与は、虚血壊死筋の骨格筋転写調節因子、細胞周期調節因子の発現を増加させることから、筋サテライト細胞からの分化、細胞周期移行を促進しているものと考えられた。本研究は、MMPや線溶系酵素等の各種プロテアーゼの活性と骨格筋系細胞の細胞周期制御及び分化・増殖制御機構との密接な関連性を示唆しており、骨格筋細胞の分化相と増殖相のバランス基盤の理解に重要な一端を明らかにしたと言える。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

血液凝固・線維素溶解系やMMPに代表されるプロテアーゼ活性と骨格筋分化決定因子、細胞周期調節因子との関連性、相互作用を見出しただけでなく、筋組織再生におけるプロテアーゼ活性の意義ついてある程度の考察がなしえたこと、さらにこれらに関する論文報告も出来たことから。

今後の研究の推進方策

1.生体内では、プロテアーゼ活性が、増殖因子を介して骨格筋細胞の分化相と増殖相の移行に関与していることは明らかとなったが、分化相と増殖相のバランスを調節するメカニズムにおけるプロテアーゼ、増殖因子の果たす役割の詳細を明らかにする。
2.本研究成果を基礎として、骨格筋細胞の分化・増殖、細胞周期移行の促進を誘導している可能性が見出されたtPAやこれに類する薬剤については、組織再生促進療法への応用の期待も掛かる。今後、その有用性、安全性について創薬、トランスレーショナルリサーチからの観点で研究を進める。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (23件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] New functions of the fibrinolytic system in bone marrow cell-derived angiogenesis2012

    • 著者名/発表者名
      Beate Heissig, Makiko Ohki-Koizumi, Yoshihiko Tashiro, Ismael Gritli, Kaori Sato-Kusubata and Koichi Hattori
    • 雑誌名

      International Journal of Hematology

      巻: 95 号: 2 ページ: 131-137

    • DOI

      10.1007/s12185-012-1016-y

    • NAID

      10030267151

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasminogen deficiency attenuates postnatal erythropoiesis in male C57BL/6 mice through decreased activity of the LH-testosterone axis2012

    • 著者名/発表者名
      Okaji Y, Tashiro Y, Gritli I, Nishida C, Sato A, Ueno Y, Del Canto Gonzalez S, Ohki-Koizumi M, Akiyama H, Nakauchi H
    • 雑誌名

      Experimental hematology

      巻: 40 号: 2 ページ: 143-154

    • DOI

      10.1016/j.exphem.2011.10.008

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasmin inhibitor reduces lymphoid tumor growth by suppressing matrixmetallproteinase-9 dependent CD11b+/F4/80+ myeloid cell recruitment2012

    • 著者名/発表者名
      Ishihara M, Heissig B, Nishida C, Rosenkvist J, Tashiro Y, Ohki M, Wanaka K, Tsuda Y, Okada Y, Nakauchi H, Hattori K
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 26 号: 2 ページ: 332-339

    • DOI

      10.1038/leu.2011.203

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 造血幹細胞動態と血管新生制御機構2012

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 雑誌名

      診断と治療社

      巻: (血管再生治療) ページ: 38-45

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Tumor necrosis factor receptor-associated factor (Traf)2 controls homeostasis of the colon to prevent spontaneous development of murine inflammatory bowel disease2011

    • 著者名/発表者名
      Jiang-Hu Piao
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 286 号: 20 ページ: 17879-17888

    • DOI

      10.1074/jbc.p111.221853

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線溶系を起点とした造血制御機構2011

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 雑誌名

      医薬ジャーナル社

      巻: 21 ページ: 57-64

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 凝固・線溶系活性調整による血管新生制御機構2011

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 雑誌名

      メディカルレビュー社

      巻: 12 ページ: 65-70

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 血液線維素溶解系因子による骨髄細胞の動態制御2011

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 雑誌名

      中外医学社

      巻: Annual Review2011 ページ: 187-195

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Tissue type plasminogen activator regulates myeloid-cell dependent neoangiogenesis during tissue rgeneration2010

    • 著者名/発表者名
      Ohki Makiko
    • 雑誌名

      Blood

      巻: 115 ページ: 4302-4312

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Neutrophil-derived matrix metalloproteinase-9 for tissue regeneration2010

    • 著者名/発表者名
      Heissig Beate
    • 雑誌名

      Histology & Histopathology

      巻: 26 ページ: 765-770

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adipocyte-deirived microvesicles are associated Multiple Angiogenic Factors and Induce angiogenesis in vitro and in vivo2010

    • 著者名/発表者名
      Aoki Naohito
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 151 ページ: 2567-2576

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 骨髄異形成と造血微小環境の異常2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤亜紀
    • 雑誌名

      血液・腫瘍科

      巻: 61 ページ: 660-666

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線維素溶解系による造血幹細胞ニッチの制御機構2010

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 雑誌名

      Annual Review血液

      巻: 21 ページ: 27-31

    • NAID

      10026118530

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 造血幹細胞ニッチにおけうMMP-9の役割2010

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 82 ページ: 979-984

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線維素溶解系による造血幹細胞ニッチの制御機構2010

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 雑誌名

      日本血栓止血学会雑誌

      巻: 21 ページ: 27-31

    • NAID

      10026118530

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MT1-MMP Regulates Hematopoiesis Through HIF-Mediated Chemo-/Cytokine Release From the Bone Marrow Niche2011

    • 著者名/発表者名
      Chiemi Nishida
    • 学会等名
      53回アメリカ血液学会
    • 発表場所
      San Diego Convention Center USA
    • 年月日
      2011-12-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A plasmin Inhibitor Prevents Lethal Acute Graft-Versus-Host Disease in Mice2011

    • 著者名/発表者名
      Aki Sato
    • 学会等名
      53回アメリカ血液学会
    • 発表場所
      San Diego Convention Center USA
    • 年月日
      2011-12-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 生体内組織再生における線維素溶解系因子PAI-1の機能解明2011

    • 著者名/発表者名
      田代良彦
    • 学会等名
      第73回日本血液学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市
    • 年月日
      2011-10-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 血液線維素溶解系因子による造血系細胞の動態制御機構2011

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 学会等名
      第73回日本血液学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] MT1-MMP plays a critical role in the modulation of hematopoiesis2011

    • 著者名/発表者名
      Chiemi Nishida
    • 学会等名
      第73回日本血液学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市
    • 年月日
      2011-10-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Aplasmin inhibitor prevents lethal acute graft-versus-host disease in mice2011

    • 著者名/発表者名
      Aki Sato
    • 学会等名
      第73回日本血液学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市
    • 年月日
      2011-10-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] リンパ腫に対する骨髄由来細胞動員及びマトリックスメタロプロテイナーゼ活性制御を伴うプラスミン阻害剤の有効性2011

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 学会等名
      第70回日本癌学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、名古屋市
    • 年月日
      2011-10-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 血液線維素溶解系と臓器・組織再生・最近の知見2011

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 学会等名
      第4回臓器保護と治療研究会
    • 発表場所
      艮陵会館、仙台市(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Epidermal growth factor-like domain 7, a vascular niche factor, regulates myelopoiesis2011

    • 著者名/発表者名
      Ismael Gritli
    • 学会等名
      血液血管オルビス
    • 発表場所
      東京ドームホテル、東京
    • 年月日
      2011-08-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fibrinolytic system regulates myeloid-cell dependent neoangiogenesis during tissue regeneration2011

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hattori
    • 学会等名
      3rd Symposim of IMSUT & RCAST Global COE on New Horizon of Stem Cell Biology and Immunotherapy
    • 発表場所
      東京大学医科学研究所(東京都)
    • 年月日
      2011-03-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 生体内細胞分化制御因子としてのMT1-MMPの機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      西田知恵美
    • 学会等名
      第10回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      2011-03-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 線維素溶解系の活性化による骨髄内間葉系幹細胞の増殖2011

    • 著者名/発表者名
      楠畑かおり
    • 学会等名
      第10回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都)
    • 年月日
      2011-03-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 線溶系因子プラスミンによる赤血球造血制御機構の解明2011

    • 著者名/発表者名
      Okaji Yurai
    • 学会等名
      文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動ワークショップ
    • 発表場所
      琵琶湖ホテル(滋賀県)
    • 年月日
      2011-02-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] MT1-MMP plays a critical role in the cell growth and maturation2011

    • 著者名/発表者名
      Nishida Chiemi
    • 学会等名
      文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動ワークショップ
    • 発表場所
      琵琶湖ホテル(滋賀県)
    • 年月日
      2011-02-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] MT1-MMP Plays a Critical Role In the Modulation of Hematopoiesis.2010

    • 著者名/発表者名
      Nishida Chiemi
    • 学会等名
      52nd American Society of Hematology Annual Meeting(第52回米国血液学会総会)
    • 発表場所
      Orange County Convention Center(Orlando, USA)
    • 年月日
      2010-12-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Plasminogen Deficiency Impairs Erythropoietic Recovery Capacity in Male C57BL/6J Mice through Testosterone Defect2010

    • 著者名/発表者名
      Okaji Yurai
    • 学会等名
      52nd American Society of Hematology Annual Meeting(第52回米国血液学会総会)
    • 発表場所
      Orange County Convention Center(Orlando, USA)
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Epidermal growth factor-like domain 7, a vascular niche factor, regulates myelopoiesis2010

    • 著者名/発表者名
      Ismael Gritli
    • 学会等名
      The 6th International Student Forum
    • 発表場所
      中国科学院(北京市,中国)
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 生体内組織再生における線溶系因子PAI-1の機能解明2010

    • 著者名/発表者名
      田代良彦
    • 学会等名
      第72回日本血液学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] MT1-MMP is a critical modulator of normal hematopoiesis2010

    • 著者名/発表者名
      西田知恵美
    • 学会等名
      第72回日本血液学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Epidermal growth factor-like domain 7, a vascular niche factor, regulates myelopoiesis2010

    • 著者名/発表者名
      Ismael Gritli
    • 学会等名
      第72回日本血液学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 癌増殖における線維素溶解系因子の役割と新規治療法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      石原誠人
    • 学会等名
      第69回日本癌学会学術集会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 癌間質・微小環境形成における骨髄由来細胞動員の意義2010

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 学会等名
      第51回日本臨床細胞学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2010-05-31
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of the fibrinolytic system to hematopoiesis and angiogenesis during tissue regeneration2010

    • 著者名/発表者名
      服部浩一
    • 学会等名
      第33回日本血栓止血学会学術集会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県)
    • 年月日
      2010-04-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://stemcell-u-tokyo.org/sc-re/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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