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長期造血再構築を担うヒト造血幹細胞(HSC)が、骨髄内造血微小環境内(ニッチ)においてどのような状態で存在し、幹細胞活性を維持しているのかについては明らかにされていない。我々は、CD34+細胞をNOGマウスに移植し、生着したヒトHSCの細胞周期を解析したところ、CD34+CD38-細胞集団は休止期状態にあるということを見いだした。さらに、骨髄内CD34+細胞をCD38抗原の発現強度に応じて分離し、2次移植を行ったところ、休止期にあるCD34+CD38-細胞のみが2次移植された。すなわち、ヒトHSCの幹細胞活陸は、休止期状態にあることにより維持されているということが明らかとなった。ニッチはHSCを休止期状態に留めておく場を提供することにより、HSCの分裂・増殖に起因する幹細胞活性の低下を抑制する能力を持っことから注目されている。そこで、骨髄内におけるヒトHSCとニッチとの相互作用についての解析を行なった。その結果、休止期状態にあるヒトCD34+細胞の多くは骨内膜周辺領域に存在し、骨芽細胞や血管内皮細胞と相互作用しているということを見いだした。次に、ヒト間葉系幹細胞MSC)を骨髄内に移植することにより、ヒトニッチをマウス骨髄内に再構築し、さらなる解析を行なった。その結果、移植したMSCはreticularcell、骨芽細胞、血管内皮細胞等に分化し、休止期CD34+細胞と相互作用しているということを明らかにした。興味深いことに、ヒトニッチを再構築することにより、ヒトHSCの増加が認められた。以上の結果から、ヒトHSCは、骨髄内ニッチと相互作用し、休止期状態にありながら幹細胞活性を維持しているということが明らかとなった。さらに、ニッチを最適化することによるヒトHSCの維持・増幅を実現する可能下生を示した。
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