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2022 年度 実績報告書

成熟心筋細胞の脱分化・増殖誘導機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03683
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

菊地 和  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (10638240)

研究分担者 大谷 健太郎  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50470191)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード心筋細胞 / 脱分化 / 増殖 / 転写因子 / ゼブラフィッシュ / マウス / 心筋再生
研究実績の概要

本年度も概ね申請に記載のとおり進展した。本研究で取組む研究項目は下記の通りである:Klf1を起点とする心筋細胞脱分化・増殖亢進プログラムの解明(研究項目1 )、Klf1遺伝子導入マウスの作製(研究項目2)、作製したマウスの成体心臓の解析(研究項目3)。昨年度までの進展により、研究項目1においてKlf1の下流で働く新規脱分化制御因子を複数同定している。今年度はこの転写因子の一つがこれまで知られていなかった脱分化特異的に働く機能を有することを発見した。さらに、心筋細胞における機能を解析する過程で、再生中の心筋細胞においてこの転写因子の活性を制御するネガティブフィードバック機構が存在することを見出した。この機構は心筋細胞が失われた心筋を取り戻すために再生する過程で、再生が進み過ぎることがなく、適切なレベルで停止するための一種の記憶機構として働いている可能性がある。現在、上記の内容を組み込んだ論文の作成を進めている。研究項目2については、昨年度まで5系統のマウスを樹立し、本年度はこのうち2系統について解析を進め、成体心臓の実験に使用する系統の予備的実験を終了した。さらに、研究項目3にある成体心臓の解析に向けて、心筋特異的Creマウスを始めとする各種遺伝子改変マウスとの交配を概ね終了した。昨年度は成体心臓における解析結果が一定しなかったが、予備実験の結果、安定した評価が可能となり、成体心臓における心筋細胞の増殖レベルの上昇、顕著な心肥大を確認した。現在、交配が終了したマウスを順次使用し、網羅的遺伝子発現解析、ChIP-seq解析、メタボローム解析などの実験の準備を進めている状況である。また、得られた心臓の表現型について、これまで得られたデータと組合せた論文の作成を検討している。

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

    (20件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件) 産業財産権 (8件) (うち外国 7件)

  • [雑誌論文] Endoderm-derived islet1-expressing cells differentiate into endothelial cells to function as the vascular HSPC niche in zebrafish2023

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Hiroyuki、Ishikawa Hiroyuki、Yamamoto Takuya、Chiba Ayano、Fukui Hajime、Sako Keisuke、Fukumoto Moe、Mattonet Kenny、Kwon Hyouk-Bum、Hui Subhra P.、Dobreva Gergana D.、Kikuchi Kazu、Helker Christian S.M.、Stainier Didier Y.R.、Mochizuki Naoki
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 58 ページ: 224~238.e7

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2022.12.013

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulatory T cells regulate blastemal proliferation during zebrafish caudal fin regeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Hui Subhra P.、Sugimoto Kotaro、Sheng Delicia Z.、Kikuchi Kazu
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 981000

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.981000

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rough and smooth variants of Mycobacterium abscessus are differentially controlled by host immunity during chronic infection of adult zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Kam Julia Y.、Hortle Elinor、Krogman Elizabeth、Warner Sherridan E.、Wright Kathryn、Luo Kaiming、Cheng Tina、Manuneedhi Cholan Pradeep、Kikuchi Kazu、Triccas James A.、Britton Warwick J.、Johansen Matt D.、Kremer Laurent、Oehlers Stefan H.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 952

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28638-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Zebrafish <i>Heme Oxygenase 1a</i> Is Necessary for Normal Development and Macrophage Migration2022

    • 著者名/発表者名
      Luo Kaiming、Ogawa Masahito、Ayer Anita、Britton Warwick J.、Stocker Roland、Kikuchi Kazu、Oehlers Stefan H.
    • 雑誌名

      Zebrafish

      巻: 19 ページ: 7~17

    • DOI

      10.1089/zeb.2021.0058

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Haem oxygenase limits Mycobacterium marinum infection-induced detrimental ferrostatin-sensitive cell death in zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Luo Kaiming、Stocker Roland、Britton Warwick J.、Kikuchi Kazu、Oehlers Stefan H.
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 289 ページ: 671~681

    • DOI

      10.1111/febs.16209

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Klf1 regulates cardiomyocyte state transitions that are essential for heart regeneration in zebrafish2023

    • 著者名/発表者名
      Kazu Kikuchi
    • 学会等名
      RIKEN BDR Symposium 2023: Transitions in Biological Systems
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Induction of adult cardiomyocyte renewal by Klf12022

    • 著者名/発表者名
      Kazu Kikuchi
    • 学会等名
      EMBO Workshop: The Molecular and Cellular Basis of Regeneration and Tissue Repair
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-cell autonomous effects of cardiomyocyte renewal2022

    • 著者名/発表者名
      Kazu Kikuchi
    • 学会等名
      The 17th International Zebrafish Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cell-cell communication during cardiomyocyte renewal2022

    • 著者名/発表者名
      Kazu Kikuchi
    • 学会等名
      ISRB Regeneration Around the World
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 心筋再生の基礎研究と透明魚研究の進展2022

    • 著者名/発表者名
      菊地 和
    • 学会等名
      大阪大学CoMIT Omics Centerセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 心筋再生研究と透明魚研究2022

    • 著者名/発表者名
      菊地 和
    • 学会等名
      第一回関西共創の場オールスター最先端セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 心筋細胞の自己再生機序2022

    • 著者名/発表者名
      菊地 和
    • 学会等名
      Cardio Research Conference
    • 招待講演
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-506453
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      17/630.263
    • 外国
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      20846139.2
    • 外国
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      3,148,123
    • 外国
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      202217006860
    • 外国
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      10-2022-7006904
    • 外国
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      202080066912.2
    • 外国
  • [産業財産権] KLF induced cardiomyogenesis2022

    • 発明者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 権利者名
      Kazu Kikuchi, Masahito Ogawa
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020322415
    • 外国

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公開日: 2023-12-25  

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