ヒト心臓内幹細胞の増殖・分化誘導因子の発見と心筋分化初期プライミング因子の探索

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20249046
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 松原 弘明 京都府立医科大学, 医学研究科, 教授 (10239072)
• 研究分担者: 高橋 知三郎 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (20381973) ; 的場 聖明 京都府立医科大学, 医学研究科, 助教 (10305576) ; 天野 克也 京都府立医科大学, 医学研究科, 研究員 (70468263)
• キーワード: 再生医療 / 胚性幹細胞 / 心筋再生

研究概要

私達はヒト心筋生検組織より心筋分化可能な多能性間葉系幹細胞(CSC)の単離・増幅に成功した。この幹細胞の心筋分化効率は1-2%と低く、増殖能も遅く、世界中が心筋分化誘導・増殖促進因子を探索している。申請者らが心筋より単離成功した新規の心筋分化・増殖誘導因子(Cv2, MuRC)を中心に、初期心筋分化プライミング因子群の解析を実施した。
(Cv2) cDNAサブトラクションスクリーニング法とディファレンシャルスクリーニング法を組み合わせる事によって、「初期プライミング因子」群の候補になりえる6因子同定した。そのなかでも、比較的新規とされる骨形成タンパク質(BMP)結合タンパク質であるcrossveinless-2(Cv2)に注目し解析を進めている。
(MuRC)心臓Z-disk特異的に発現するmuscle-restricted coiled-coil rotein (MuRC)の解析による心筋分化誘導メカニズム解明心筋細胞のサルコメアの両端に位置するZ-discは、心筋の伸展を感知し、肥大や生存のためのシグナルを伝達し、心不全発症に重要な役割を担っている。申請者らは、成人心臓に発現している遺伝子の網羅的な探索を行い、心臓、骨格筋、血管平滑筋にのみ発現している筋細胞特異的新規遺伝子MuRCの単離に成功した。MuRCはactininの局在と一致して心筋Z-discに存在した。Tg-MuRCは著明な心筋細胞肥大と心電図上PR間隔の延長を認め、完全房室ブロックや心房細動を呈した。さらに、MuRC-Tgは心筋間質の著明な線維化と拡張した左心室径および低下した心駆出率も示した。MuRcはZ-disk存在蛋白であるため、まずMuRc-Tgで発症した心筋肥大誘導と心房細動の原因遺伝子の同定や心不全という表現型解析のため、MuRC-Tg群とNT-g群の左房と左室のそれぞれからmRNAを回収し、マイクロアレイにて遺伝子群を網羅的に検索する。MuRCはZ-Diskに存在するので、yeast-two hybrid法にて結合蛋白も同定する。

研究成果

• [雑誌論文] Controlled Delivery of Basic Fibroblast Growth Factor Promotes Human Cardiosphere-Derived Cell Engraftment to Enhance Cardiac Repair forChronic Myocardial Infarction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takehara N, Matsubara H., (他12人,最終著者)
  • 雑誌名: J Am Coll Cardiol. 52 ページ: 1858-1865
  • 査読あり
• [雑誌論文] Downregulation of Dicer expression by serum withdrawal sensitizes humanendothelial cells to apoptosis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Asada S, Matsubara H., (他7人,8番目著者)
  • 雑誌名: Am J Physiol Heart Circ Physiol. 295 ページ: 2512-2521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cardioprotective effects of erythropoietin in rats subjected toischemiareperfusion injury : assessment of infarct size with 99m Tc-anmexin V. (2008)
  • 著者名/発表者名: Doue T, Matsubara H., (他6人,最終著者)
  • 雑誌名: J Nucl Med. 49 ページ: 1694-1670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stemming heart failure with cardiac- or reprogrammed-stem cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tateishi K, Takehara N, Matsubara H, 0h H.
  • 雑誌名: J Cell Mol Med 12 ページ: 2217-2232
  • 査読あり
• [雑誌論文] MURC, a muscle-restricted coiled-coil protein, is involved in the regulationof skeletal myogenesis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tagawa M, Matsubara H., (他8人,9番目著者)
  • 雑誌名: Am J PhysiolCell Physiol. 295 ページ: C490-C498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exercise-Induced Changes of Functional Mitral Regurgitation in Asymptomatic or Mildly Symptomatic Patients With Idiopathic Dilated Cardiomyopathy. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamano T, Matsubara H., (他9人10番目著者)
  • 雑誌名: Am J Cardiol 102 ページ: 481-485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crossveinless-2 controls bone morphogenetic protein signaling duringearly cardiomyocyte differentiation in P19 cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Harada K, Ogai A, Takahashi T, Kitakaze M, Matsubara H, Oh H.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 283 ページ: 26705-26713
  • 査読あり
• [雑誌論文] MURC, a Muscle-Restricted Coiled-Coil Protein That Modulates the Rho/ROCK Pathway, Induces Cardiac Dysfunction and Conduction Disturbance. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogata T, Matsubara H., (他8人,9番目著者)
  • 雑誌名: Mol Cell Biol 28 ページ: 3424-3436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of reentrant arrhythmias by dominant-negative inhibition of connexin43 in rat cultured myocyte monlayers. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagami T, Matsubara H., (他7人8番目著者)
  • 雑誌名: Cardiovasc Res. 79 ページ: 70-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aldosterone nongenomically produces NADPH oxidase-dependent reactive oxygen species and induces myocyte apoptosis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H, Matsubara H., (他8人,9番目著者)
  • 雑誌名: Hypertens Res 31 ページ: 363-375
  • 査読あり
• [学会発表] Calcium-Dependent Tyrosine Kinase PYK2 Plays Crucial Role in Angiotensin II - but Not Norepineprine-mediated Activation fo Rac/Superoxide Pathway that Differentially Regulates Blood Pressure and Vasoconstriction (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsui A, Okigaki M, Katsume A, Jisan C, Yamaguchi S, Yamada H, Matsubara H.
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112
• [学会発表] Ca+/Redox-sensitive Tyrosine Kinase PYK2 Promotes Atherogenesis through OxLDL/ROS/p21-Dependent Premature Senescence and Cytokine Induction in Endothelium. (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsume A, Okigaki M, Matsui A, Yamaguchi S, Kishita E, Yamada H, Matsubara H
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112
• [学会発表] Bone Morphogenetic Protein-2 plays Crucial Roles In The Formation of Medial Calcification And Atherosclerosis In Vivo. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa Y, Ikeda K, Nakano R, Uraoka M, Yutaka K, Koide M, Matsubara H
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112
• [学会発表] Bone Marrow Angiotensin At1 Receptor Regulates Differentiation of Monocyte/Macrophage-Lineage Progenitors from Hematopoietic Stem Cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsubakimoto Y, Yamada H, Yokoi H, Takata H, Kawahito H, Kishida S, Matsui A, Hirai H, Imanishi J, Ashi hara E, Maekawa T, Takah ashi T, Okigaki M, Matsubara H
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112
• [学会発表] Bone Marrow ATI Receptor Augments Neointima Formation by Promoting Mobilization of Smooth Muscle Progenitor Cells in Platelet-Derived SDF-1α-Dependent Manner. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Yamada H, Tsuba kimoto Y, Takata H, Kawahito H, Kishida S, Matsui A, Hirai H, Imanishi J, Ashihara E, Maekawa T, Takahashi T, Okigaki M, Matsubara H.
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112
• [学会発表] Molecular Identification and Characterization of a Novel Gene that Regulation Endothelial Cell Apoptosis and Angiogenesis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ikeda K, Koide M, Uraoka M, Nakagawa Y, Nakano R, Matsubara H.
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112
• [学会発表] Calcium/Redox Sensitive Tyrosine Kinase Pyk2 Aggravates Myocardial Ishemia by Promoting Inflammatory Reactions and Cell Apoptosis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kishita E, Honsho S, Yamaguchi S, Katsume A, Matsui A, Matsunaga S, Okigaki M, Matsubara H.
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112
• [学会発表] Therapeutic Angiogenesis by Mononuclear Cell Implantation for Critical Digit Ischemia of Patients with Connective Tissue Disea (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M, Ishigatsubbo Y, Fujimoto K, Miyamoto M, Horie T, Aizawa Y, Murohara T, Matsubara H, Ikeda U.
  • 学会等名: American Heart Association (米国心臓病学術会議)
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 20081108-20081112