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2023 年度 実施状況報告書

新たな遅筋特異的幹細胞の発見と骨格筋維持における役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K10474
研究機関旭川医科大学

研究代表者

中島 恵一  旭川医科大学, 医学部, 講師 (70362150)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード骨格筋再生 / 周細胞 / 遅筋 / NG2
研究実績の概要

NG2に加えてEphA7を発現する周細胞、CapSCsは、筋芽細胞への分化能を有し、重症筋ジストロフィーマウスへの細胞移植実験において、骨格筋線維への分化を介した高い病態改善効果が認められた。周細胞が生体内でも骨格筋幹細胞であることを証明するために、NG2細胞欠損誘導マウスを用いて、下腿三頭筋を組織学的に解析した結果、NG2陽性細胞は主に遅筋であるヒラメ筋に分化することが示された。本研究ではNG2陽性周細胞(CapSCs)による遅筋分化の全体像を明らかにするため、全身の遅筋における同細胞の関与を解析するとともに、周細胞から遅筋への分化を特徴付ける因子を探索し、遅筋分化の機序を解析する。
令和5年度は、遅筋に付着するNG2陽性周細胞による骨格筋分化系の構築を行った。NG2-CreERT/ td-tomatoマウス(NG2陽性細胞追跡マウス)から代表的な遅筋であるヒラメ筋の筋線維を分離し、付着するNG2陽性周細胞を培養した。tamoxifenによりNG2陽性細胞特異的にtd-tomatoを発現させることでNG2陽性細胞の分化をin vitroで追跡した。ウマ血清を含む培地で分化を誘導し、蛍光タンパク質を発現した筋管形成を指標に骨格筋分化を評価した。
その結果、tdTomato陽性の周細胞は筋分化誘導6日後にミオシン重鎖(MyHC)を発現する筋線維に分化した。RT-qPCRの結果、筋分化と並行して、MyoDやMyogeninなどの骨格筋再生に関連する遺伝子の発現が約3倍に増加した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ヒラメ筋に付着するNG2陽性細胞の骨格筋分化モデルを構築することができたが、マウス個体を使った実験系の構築が遅れたことから、“やや遅れている”と判断した。

今後の研究の推進方策

NG2陽性周細胞の骨格筋分化において、これまでに知られている遅筋分化関連因子の発現動態を解析するとともに、それらに伴って発現が変動する新たな因子を探索する。また、ヒラメ筋以外の遅筋についてNG2陽性細胞との関連を解析する。

次年度使用額が生じた理由

令和5年度は、遺伝子改変マウスの繁殖計画が順調に進まず、マウスの組織学的解析よりin vitroの実験系の構築を優先したため、予算執行が少なくなった。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] NG2-positive pericytes regulate homeostatic maintenance of slow-type skeletal muscle with rapid myonuclear turnover2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsukawa Takamitsu、Kano Kohei、Nakajima Kei-ichi、Yazawa Takashi、Eguchi Ryoji、Kabara Maki、Horiuchi Kiwamu、Hayasaka Taiki、Matsuo Risa、Hasebe Naoyuki、Azuma Nobuyoshi、Kawabe Jun-ichi
    • 雑誌名

      Stem Cell Research & Therapy

      巻: 14 ページ: 205

    • DOI

      10.1186/s13287-023-03433-1

    • 査読あり
  • [学会発表] NG2陽性周細胞は迅速な筋核のターンオーバーを介して遅筋の恒常性維持に寄与する2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤栄晃、竜川貴光、櫻井由香里、小林 祐也、佐久間寛史、中島恵一、矢澤隆志、鹿原真樹、竹川政範、川辺淳一
    • 学会等名
      骨格筋生物学研究会

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公開日: 2024-12-25  

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