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間葉系幹細胞(MSCs)はさまざまな組織より単離することが可能であり、種々の疾患において臨床応用が進んでいる。骨組織からもMSCsの単離は可能であるが、由来となる骨組織によりその分化能は異なる。近年、次世代シーケンサーを用いた網羅的解析(オミクス解析)は目覚ましい発展を遂げており、さらにトランスクリプトーム、エピゲノム、プロテオームといった異なる階層のデータを包括的に解析するマルチオミクス解析に注目が集まっている。そこで本研究では、分化能の異なる腸骨由来、顎骨由来MSCsに対して、次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトミクス(RNA-seq)とエピゲノミクス(ChIP-seq)の２つの視点からマルチスケールな解析を行い、骨芽細胞分化の制御メカニズムを包括的に探索することを目的とした。上顎骨・下顎骨由来MSCs(Mx-MSCs/Md-MSCs)と腸骨由来MSCs(I-MSCs)のRNA-seqを実施し、比較解析により有意に発現が変動する遺伝子を選定した。またパスウェイ解析やGO解析等により顎骨由来MSCs特異的な遺伝子発現パターンを絞り、LHX8やMSX1といった顎骨の発生に重要な転写因子が顎骨由来MSCsの特性を反映していることを明らかにした。これらの遺伝子発現はChIP-seqによるエピゲノム解析においても転写活性が認められており、顎骨由来MSCs並びに歯根膜由来MSCaの軟骨細胞分化への分化機構を制御していることが想定される。さらには、腸骨等の体幹部のMSCsと比較して、顎骨領域のMSCsはHOX遺伝子発現が著しく欠如していることから、同遺伝子も 特定のMSCsの特性に影響を与えていることを明らかにした。
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