| 研究概要 |
私たちは,成体マウスの骨格筋にホメオボックス遺伝子Msxlを形質導入すると,筋線維に脱分化がもたらされ多数の単核細胞が生ずることを明らかにしている.単離した脱分化細胞は幹細胞マーカーのSca-1やCD34を発現しており,脂肪細胞や骨芽細胞に分化転換した.そこで本研究では,Msxlがどのような機構で脱分化と多能性の間葉系幹細胞状態を誘導するかを明らかにすることを目的とした.
マウス骨格筋細胞C2C12の最終分化筋管細胞にMsxlを発現させると,核にBrdUの取り込みがみられ,S期に進行していることが示された.したがってMsxlを発現させた筋管細胞は細胞周期を回ることにより脱分化をすると考えられる.またTet-Offの系でMsxlを発現できるC2C12筋芽細胞株を樹立した.Msxlを発現させた後にその発現を遮断した細胞では,分化の多能性を獲得しており,脂肪細胞や骨芽細胞に容易に分化した.さらにRel(NF-kBの一つ)を発現させた細胞では,Relが核内に存在する場合にのみMsxlの発現が誘導された.したがってMsxlはRelの下流で発現が誘導されることが示された.
SV40 large T抗原の発現誘導により脱分化が誘導できる骨格筋細胞株C2SVTts11(C2SVT)において,large Tを発現させた筋芽細胞や筋管細胞では,複数の幹細胞マーカーおよびES細胞マーカーの発現量が増大していた.これらのうち少なくともCD34とNanogについては,発現量の増大は転写活性化を介してもたらされた.またlarge Tを発現させた後にその発現を遮断した細胞では,脂肪細胞や骨芽細胞への分化がみられた.以上のことから,large Tによる脱分化細胞も,Msxlによる脱分化細胞と同様に多能性の間葉系幹細胞状態になっており,分化の多能性を獲得していると考えられる.
C2C12筋芽細胞や10T1/2細胞にM-Rasを過剰発現させると,骨芽細胞分化が誘導・促進され,Sca-1とCD34の発現が顕著に誘導された.またM-RasのRNAiにより,骨芽細胞分化が阻害された.したがってMsxlはM-Rasを介してSca-1やCD34を発現し,間葉系幹細胞状態を誘導する可能性が考えられる.さらにこれらの間葉系幹細胞はM-Rasの恒常的活性化により骨芽細胞に分化すると考えられる.
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