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2013 年度 実施状況報告書

骨格筋由来幹細胞の多分化能の制御機構と筋疾患治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24590363
研究機関藤田保健衛生大学

研究代表者

土田 邦博  藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (30281091)

キーワード幹細胞システム / 筋衛星細胞 / 間葉系前駆細胞 / 細胞分化 / 小分子RNA
研究概要

幹細胞研究を利用した再生医療への応用の実現化が期待されている。骨格筋組織に関しては、筋芽細胞やiPS細胞由来の筋細胞の移植治療応用が想定される。しかし、骨格筋が全身にくまなく存在し生体の40%を占める最重量の臓器であることから、再生治療は未だ実現していないのが現状である。従って、筋に存在する幹細胞システムの理解を深めることは医学応用の面からも重要である。骨格筋では、約50年前に電顕観察から発見され解析されてきた筋細胞を産み出す筋衛星細胞が重要な幹細胞である。それに加えて、近年、骨格筋内には筋衛星細胞以外の幹細胞が存在し、筋分化のみならず、脂肪化・繊維化・骨化に寄与することが明らかにされている。哺乳類の骨格筋試料から、筋衛星細胞とは局在が異なり、脂肪細胞・繊維芽細胞・骨芽細胞等に分化する細胞が存在することが明らかとなっている。この新規の間葉系幹細胞と筋衛星細胞を明確に分離して取得し分化培養させる手法を開発した。新規の幹細胞は、試験管内では、脂肪細胞・繊維芽細胞・骨芽細胞・軟骨様細胞への多分化能を示した。培養条件や移植条件によって脂肪細胞を産み出す細胞として働いたり、異所性骨化や繊維化に寄与するという知見が得られた。近年、小分子RNA核酸分子 (miRNA)が、細胞分化に寄与することが解析されている。間葉系前駆細胞からの骨芽細胞分化に関与するmiRNAを見出し、阻害実験によりその機能を精査した。さらに、筋肥大経路で作用する小分子RNA核酸を同定し、サイトカインシグナルとの相関を明らかにした。多くの学術論文や関連する英文総説を公表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究はおおむね順調に進展している。骨格筋に存在する幹細胞を効率よく単離し培養する基盤技術が開発された。筋分化の新たな制御機構の解明に積極的に取り組み、良好な予備結果を得ている。欧文雑誌への掲載も多くなされた。骨格筋関連の欧文総説依頼を受け発表した。

今後の研究の推進方策

筋に存在する幹細胞システムの解析を通して、分化素過程、病態との関連を調べる。これまでの研究成果を踏まえて、分化調節因子の候補となる小分子RNAの機能を阻害実験で明らかにし、筋分化経路の新たな制御機構を探索する。分化過程で変化するシグナル伝達経路に着目し、Akt/PTEN経路、Smad経路、レチノイン酸経路等を中心に筋再生・筋肥大や筋萎縮のシグナル経路を包括的に解析する。骨格筋に存在する幹細胞システムの多分化能や各々の相互作用の理解を深め、筋難病で生じる筋量と筋力の低下・筋内脂肪沈着・線維化・筋変性といった病態が生じる機構を明らかにし、根本的な治療の基盤となる研究を展開させる。

次年度の研究費の使用計画

基金化のため小額の次年度使用額が生じました。次年度分の支払い請求額と合わせ、効率よく研究の進展のため使用します。
研究遂行に必要な消耗品、成果発表旅費、動物維持のための実験補助の人件費等に使用する事を計画しています。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Myostatin signaling regulates Akt activity via the regulation of miR-486 expression.2014

    • 著者名/発表者名
      Hitachi K, Nakatani M, Tsuchida K.
    • 雑誌名

      Int J Biochem Cell Biol

      巻: 47 ページ: 93-103

    • DOI

      doi: 10.1016/j.biocel.2013.12.003.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of microRNAs in muscle hypertrophy.2014

    • 著者名/発表者名
      Hitachi K, Tsuchida K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 408 ページ: 1-7

    • DOI

      doi: 10.3389/fphys.2013.00408.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role for nonmyogenic mesenchymal progenitors in pathogenesis and regeneration of skeletal muscle.2014

    • 著者名/発表者名
      Uezumi A, Ikemoto-Uezumi M, Tsuchida K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      doi: 10.3389/fphys.2014.00068.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Myokines and signal crosstalk between skeletal muscle and adipose tissue.2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida K.
    • 雑誌名

      Austin J Endo Metab

      巻: 1 ページ: 2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification and characterization of PDGFRα + mesenchymal progenitors in human skeletal muscle.2014

    • 著者名/発表者名
      Uezumi A, Fukada S, Yamamoto N, Ikemoto-Uezumi M, Nakatani M, Morita M, Yamaguchi A, Yamada H, Nishino I, Y Hamada Y, Tsuchida K.
    • 雑誌名

      Cell Death Disease

      巻: 5 ページ: e1186

    • DOI

      10.1038/cddis.2014.152.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイオスタチンの機能制御による骨格筋量増加と筋力増強2014

    • 著者名/発表者名
      土田邦博
    • 雑誌名

      日本整形外科学会雑誌

      巻: 88(1) ページ: 29-33

  • [雑誌論文] サルコペニアの新規治療法2014

    • 著者名/発表者名
      土田邦博
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 248(9) ページ: 753-757

  • [雑誌論文] Origin and therapeutic strategies for ectopic bone formation in skeletal muscle.2013

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida K, Oishi T, Uezumi A, Yamada H.
    • 雑誌名

      Human Genet Embryol

      巻: 3(2) ページ: 110

    • DOI

      10.4172/2161-0436.1000110.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] iTRAQ-based proteomics reveals novel biomarkers of osteoarthritis.2013

    • 著者名/発表者名
      Ikeda D, Ageta H, Tsuchida K, Yamada H.
    • 雑誌名

      Biomarkers

      巻: 18(7) ページ: 565-572

    • DOI

      10.3109/1354750X.2013.810667.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 幹細胞の動態から見た骨格筋の脂肪化と線維化の分子機構2013

    • 著者名/発表者名
      土田邦博, 上住聡芳.
    • 雑誌名

      小児科診療

      巻: 76(4) ページ: 670

  • [雑誌論文] 再生医療の役者としての幹細胞 筋組織内間葉系幹細胞―その特徴と機能2013

    • 著者名/発表者名
      上住聡芳、土田邦博.
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 56(5) ページ: 493-499

  • [学会発表] 骨格筋内在性間葉系前駆細胞による筋再生促進機構の解析.2014

    • 著者名/発表者名
      上住聡芳, 深田宗一郎, 土田邦博.
    • 学会等名
      第13回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20140303-20140305
  • [学会発表] 老化骨格筋再生能力低下を引き起こす環境因子の同定.2014

    • 著者名/発表者名
      上住円, 上住聡芳, 土田邦博, 深田宗一郎, 橋本有弘.
    • 学会等名
      第13回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20140303-20140305
  • [学会発表] The functional role of UBL3 in the brain.2013

    • 著者名/発表者名
      Ageta H, Kahyo T, Setou M, Tsuchida K.
    • 学会等名
      Annual Meeting American Society for Cell Biology
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana, USA.
    • 年月日
      20131214-20131218
  • [学会発表] BMP-3bの新規アディポカインとしての機能:過剰発現マウスによる抗肥満作用および代謝解析.2013

    • 著者名/発表者名
      日野純,中谷直史, 荒井勇二, 宮澤崇, 吉本光佐, 白井幹康, 土田邦博, 宮里幹也, 寒川賢治.
    • 学会等名
      第34回日本肥満学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131011-20131012
  • [学会発表] 抗肥満作用を示すBMP-3b過剰発現マウスの機能解析及び脂肪細胞におけるBMP-3bの遺伝子発現調節.2013

    • 著者名/発表者名
      日野純,中谷直史,荒井勇二,宮澤崇,吉本光佐,白井幹康,土田邦博,宮里幹也,寒川賢治.
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 新しい躁鬱病モデルマウスに対する網羅的解析.2013

    • 著者名/発表者名
      上田洋司, 高崎昭彦, 井ノ口馨,土田邦博.
    • 学会等名
      第5回日本RNAi研究会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20130829-20130831
  • [学会発表] iTRAQ-based proteomics reveals markers of osteoarthritis.2013

    • 著者名/発表者名
      Ikeda D, Ageta H, Tsuchida K, Yamada H.
    • 学会等名
      Osteoarthritis Research Society International (OARSI2013)
    • 発表場所
      Philadelphia, USA.
    • 年月日
      20130418-20130421
  • [備考] 藤田保健衛生大学総合医科学研究所難病治療学研究部門

    • URL

      http://info.fujita-hu.ac.jp/~nanbyou/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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