間葉系前駆細胞の老化を基軸とした炎症性筋疾患の新規病態進行機序の解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03161
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山内 啓太郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70272440)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 筋再生 / 細胞老化 / 筋前駆細胞 / 間葉系前駆細胞 / 筋ジストロフィー / ラット

研究実績の概要

炎症性筋疾患であるヒトデュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）の病態を反映するDMDラット骨格筋では細胞老化因子p16の発現を伴う間葉系前駆細胞の早期細胞老化が生じており、これが筋再生を抑制する可能性が示されている。
最終年度である本年度は、
①本研究の中核をなすDMDラット骨格筋に存在する細胞群についてシングルセルRNAseq解析を行った。その結果、筋細胞、間葉系前駆細胞、免疫系細胞など14個のクラスターに分けることができた。
②また、DMDラットでは全身性に筋の壊死・再生が繰り返されていることから、それに由来して血中に産生された因子が筋再生を阻害している可能性を検証するため、野生型ラットから採取した筋をDMDラットや野生型ラットに移植した際の再生過程について観察する系を確立した。
③さらにp16欠損DMDラットと筋線維特異的にp16を発現するトランスジェニックラットとの交配を行うことにより、筋線維特異的にp16を発現するDMDラットの作製を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] The University of British Columbia(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: The University of British Columbia
• [雑誌論文] A medium-chain triglyceride containing ketogenic diet exacerbates cardiomyopathy in a CRISPR/Cas9 gene-edited rat model with Duchenne muscular dystrophy. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fujikura Y, Kimura K, Yamanouchi K, Sugihara H, Hatakeyama M, Zhuang H, Abe T, Daimon M, Morita H, Komuro I, Oishi K
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 12 ページ: 11580
  • DOI: 10.1038/s41598-022-15934-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Macroglossia and Less Advanced Dystrophic Change in the Tongue Muscle of the Duchenne Muscular Dystrophy Rat. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamanouchi K, Tanaka Y, Ikeda M, Kato S, Okino R, Nishi H, Hakuno F, Takahashi SI, Chambers J, Matsuwaki T, Uchida K
  • 雑誌名: Skeletal Muscle 巻: 12 ページ: 24
  • DOI: 10.1186/s13395-022-00307-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In utero transplantation of myoblasts and adipose-derived mesenchymal stem cells to murine models of Duchenne muscular dystrophy does not lead to engraftment and frequently results in fetal death. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kihara Y, Tanaka Y, Ikeda M, Homma J, Takagi R, Ishigaki K, Yamanouchi K, Honda H, Nagata S, Yamato M
  • 雑誌名: Regenerative Therapy 巻: 21 ページ: 486-493
  • DOI: 10.1016/j.reth.2022.10.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ketogenic diet containing medium-chain triglyceride ameliorates transcriptome disruption in skeletal muscles of rat models of duchenne muscular dystrophy. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fujikura Y, Yamanouchi K, Sugihara H, Hatakeyama M, Abe T, Ato S, Oishi K
  • 雑誌名: Biochem Biophys Rep 巻: 32 ページ: 101378
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2022.101378
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ラットを用いた新たな筋再生学 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山内啓太郎
  • 学会等名: 第468回 北里大学獣医学科セミナー＜Cutting Edge＞
  • 招待講演
• [学会発表] CRISPR/Cas9筋ジストロフィーモデルラットにウエアラブルデバイス技術を応用した心筋症の病態と新治療研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 栃内亮太、雑賀彪、小島竣平、木村公一、宮本真緒、水流功春、関澤信一、大久保佑亮、太田裕貴、山内啓太郎、桑原正貴
  • 学会等名: 第69回 日本実験動物学会
• [学会発表] 中鎖トリグリセリドを含むケトン食はデュシェンヌ型筋ジストロフィーモデルラットの骨格筋の病態を改善する (2022)
  • 著者名/発表者名: 藤倉祐里、木村公一、杉原英俊、畠山昌樹、庄皓桐、山内啓太郎、大石勝隆
  • 学会等名: 第76回 日本栄養・食糧学会
• [学会発表] ラットジストロフィン遺伝子イントロン内に見出された精子特異的遺伝子 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山内啓太郎、庄子奈保美、志賀崇徳、今村拓也、内田和幸、松脇貴志、高坂哲也
  • 学会等名: 第115回 日本繁殖生物学会