| 研究課題/領域番号 |
18H02806
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
谷山 義明 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教授 (60372611)
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| 研究分担者 |
石川 哲也 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80408369)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ペリオスチン / スプライシングバリアント / 心筋幹細胞 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者は５種類の心不全モデルを作成し、心肥大期から心不全期にかけて共通して変化する遺伝子を網羅的に解析し、ペリオスチン遺伝子(PN)の特異的スプライシングバリアント(SV)(PN1)をクローニングした。ペリオスチンは主に4つのスプライシングバリアントを持っており、エクソン17を含むPNを特異的に抑制することが急性心筋梗塞の心不全抑制につながることを報告してきた。一方、PNを発現する線維芽細胞による心筋細胞の成熟化作用（PNAS.2020)が報告される一方で、PNKOマウスにより心筋細胞増殖への影響がない(Cir Res.2009）など相反する論文が報告されている。我々はPNバリアントの異なる機能が混同されていることが一因であると考えている。近年PNが細胞外小胞(EVs)で移動していることが報告されていることから、心筋保護効果を持つ心筋幹細胞（CPC)のEVsを解析した。ウェスタンによる解析ではCPCには様々なPNｓが分泌されていたが、SYNTENIN-1でEVsを取り出すと75ｋDa近傍の単一のPNのみ分泌されていることを見出した。CD9/CD63/CD61にてFACSからEVsを抽出し、電子顕微鏡下でPNの免疫染色を評価すると、PNは直径約200nmのEVの外側に付着していた。コントロールとしてCPCにsiPNを導入したEVSを用いて心筋細胞を刺激すると、PN+EVはcardiac troponin I、Ki67、cardiac specific a-actininを増加させｐＨ3陽性、Aurora B kinase陽性細胞を有意に増加させていた。また、このEVに付着するPNはエクソン17を保有せずPN2であること考えられた。以上のことから、CPC由来のPN2断片はEV外側に付着してインテグリン/HIPPO経路を介して心筋細胞増殖作用を有していることが解明された。
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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
慢性腎不全に続き急性腎不全への研究も継続しており論文準備中である。一方、EVの運搬するPNの重要性を強く感じたため今年度は心筋幹細胞を用いたPN研究を開始した。心筋幹細胞がＥＶを介した心筋保護効果を有していることは既に報告されていたが、そのＥＶにＰＮ２が外側に付着することによってインテグリンと反応し選択的に心筋細胞に取り込まれていることが解明された。細胞内シグナルとしてFAK/HIPPO/YAP経路を介して増殖することを確認しておりさらなる応用が期待できると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
片側尿管結紮による慢性腎不全モデルに続き、横紋筋融解症を介した急性腎不全モデルをPNKOマウスをもしいて解析しており論文の準備を進めている。一方、心筋幹細胞由来のEVに含有されるPNは培養レベルでは心筋細胞に取り込まれて細胞増殖効果を有していた。今後、生体マウスに対してこのPN+EVが心筋細胞を増殖する作用を有しているか検討する予定である。一方、ヒト拡張型心筋症の遺伝子解析の結果から、同様の遺伝子異常をきたしたマウスモデルを構築し、PNKOマウスとの掛け合わせる研究を予定している。ただ、このマウス同時の背景がことなるため現在戻し交配をかけてC57BL6に統一させている。6世代後のマウスで解析結果が出てくると考えている。
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