| 研究課題/領域番号 |
17K16024
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
礒見 まり 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 研究員 (60748490)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 心臓再生 / 幹細胞 / 心臓前駆細胞 |
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| 研究実績の概要 |
1. マウスES細胞から心筋細胞への分化過程における心臓前駆細胞誘導因子Xの遺伝子発現パターンの解析（済）:心臓前駆細胞でGFPを発現するT-GFPマウスES細胞を用いて、BMP, Activin A, VEGFなど複数のサイトカインで幹細胞から心筋分化誘導を行った。この結果、心臓前駆細胞誘導因子XはT-GFP陽性の心臓前駆細胞に出現しており、幹細胞が心筋細胞へ分化する過程で一過性に発現することが分かった。
2. 心臓前駆細胞誘導因子によるマウスES細胞からの心臓前駆細胞、心筋細胞分化誘導法の確立 （済）：T-GFPマウスES細胞を用いてドキシサイクリン(Dox)投与により心臓前駆細胞誘導因子Xの発現を制御できるES細胞株を新たに樹立し、サイトカインを使用せず、Doxを添加するだけでT-GFP陽性率86％と高効率な心臓前駆細胞誘導に成功した。さらにDoxを培養液から除いて心臓前駆細胞誘導因子の発現をoffにすることで、誘導心臓前駆細胞が効率的に拍動する心筋細胞、血管内皮細胞、平滑筋細胞の3系統の心臓構成細胞に分化することも確認した。
3. マウスES細胞から心臓前駆細胞誘導の分子メカニズム解明（済）：遺伝子XをshRNAでノックダウンしたところ、幹細胞からの心臓前駆細胞、心筋細胞の誘導が著明に抑制された。この結果より心臓前駆細胞誘導因子Xは、心臓前駆細胞分化に必須の遺伝子であることが示唆された。次に心臓前駆細胞誘導の分子メカニズムを解明するため、2.で作製したDoxシステムを用いて、マイクロアレイ、GO term解析などで網羅的に解析した。さらに心臓前駆細胞誘導因子Xが直接結合するターゲット遺伝子を免疫クロマチン沈降で同定した。これらの結果より、心臓前駆細胞誘導因子XはMesp1に直接結合して、中・内胚葉系の遺伝子を活性化させることで、心臓前駆細胞を誘導することが示唆された。
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| 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
研究は実施計画のごとく、心臓前駆細胞誘導因子の同定に成功し、この因子により従来の液性因子を使用した方法に遜色ない効率でマウスES細胞からの心臓前駆細胞を誘導した。また、この心臓前駆細胞より3種類の心臓構成細胞の誘導にも成功している。さらに分子生物学的機序の探索により心臓前駆細胞誘導因子XはMesp1に直接結合して、中・内胚葉系の遺伝子を活性化させることで、心臓前駆細胞を誘導することを明らかにした。
現在、ヒトiPS細胞においても同一因子で心臓前駆細胞および心臓構成細胞が可能か検討している。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在論文投稿に向けて準備中である。論文執筆と並行してヒトiPS細胞を用いた実験、およびX因子欠損マウスを作製してこれを用いての表現型の検討を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成29年度は国内学会への参加のみであったこと、また効率的に物品を購入・使用したことから未使用額が発生した。
新たにノックアウトマウスを作製する実験を実施するため、遺伝子操作、マウス搬入等に使用することを予定している。
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