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成人の様々な組織に存在して多分化能を示す間葉系幹細胞のうち、滑膜由来の間葉系幹細胞は特に高い軟骨分化能を示すことを研究分担者らは明らかにしてきた。由来臓器ごとに異なる間葉系幹細胞の性質の違いには、潜在的にエピジェネティックな相違が関与することが推定されるが、これまでに間葉系幹細胞のゲノムDNAにおけるメチル化レベルの変化については十分に検討されてこなかった。本年度の研究において我々は、本学付属病院において膝関節手術をうけた患者滑膜組織から同意のもとに分離された間葉系幹細胞をもちいて、ペレット培養法による軟骨細胞への分化誘導をおこない、その前後におけるゲノムDNAにおけるメチル化状態について検討した。候補遺伝子として10種類の遺伝子を選別し、これらのプロモーター領域について、バイサルファイトシーケンス法による解析を行った。骨軟骨系細胞の分化制御に中心的な役割をになうRUNX2遺伝子およびSOX9遺伝子のプロモーター配列中に設定したCpG配列に富む領域に同定された低メチル化状態は、軟骨細胞への分化誘導前後においていずれも変わることがなく、これらの細胞が軟骨細胞への分化誘導後も他系譜の細胞への分化能を残していることに関与しているものと推察された。また軟骨細胞への分化誘導過程において発現の大きく増加する4遺伝子、発現の完全に抑えられる4遺伝子におけるプロモーター領域のいずれにおいても、分化誘導前後におけるメチル化状態の大きな変動はみとめられなかった。したがって、滑膜由来の間葉系幹細胞における軟骨細胞への分化過程においてはゲノムDNAのメチル化による著しい変動は乏しく、エピジェネティックな制御は比較的安定的に維持されているものと考えられた。
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