| 研究課題/領域番号 |
25291049
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
竹内 純 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (10451999)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 心臓再生 / エピジェネティクス / ChIP-seq / 細胞分化転換 / 可塑性 |
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| 研究実績の概要 |
①心臓再生時におけるヒストン修飾が変化する遺伝子群：心臓発生過程において、発生が進むに連れて発現が減少し心臓形成に重要と思われる遺伝子として心トロポニン(Tnnt2)とGata4、そしてVEGF遺伝子のプロモータ上でのヒストン修飾変化をChIP解析法を用いて調べた。その結果、発生が進むにつれてこれらのプロモータ上ではH3K27me3度合いが亢進しており、H3K4me度合いが減少していることが明らかとなった。つまり、発生が進むにつれてこれらのプロモータは不活化されていくことが分かる。
②Baf60c(Smarcd3)の強制発現によって、エピジェネティック変化が生じ再生能が向上する：心臓再生能がほぼ消失された４週齢マウスにおいて、Baf60cレンチウイルスを用いて心臓での強制発現を試みた。その結果、心トロポニン（Tnnt2）プロモータにおいて、H3K27acが顕著に亢進しており、H3K27me3が抑制されていた。また、Tnnt2基本転写領域（基部側）においてはBaf60cの結合とポリメラーゼIIのリクルートメントが確認された。この結果と酷似した結果を心臓転写因子Gata4およびVEGFのプロモータ上においても確認できた。
③線維芽細胞からの分化転換能：陽性細胞の性質理解を行ったところ、Sall+;Thy1陽性細胞であることが見いだされた。このSall1陽性細胞は心臓切除後７日間で消失することから、心臓再生時早期に機能する細胞と考えられ、Sall+;Thy1+細胞を選別後、再培養を試みた。その結果、心筋へと分化する細胞が見いだされたことから、少なくとも哺乳類の心臓再生にはThy1陽性の細胞群からの心筋へ分化転換することが見いだされた。
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| 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
BAF60Cに関しては大凡結果がまとまった。論文作成に移行している。
心筋以外の細胞で心臓際に寄与する可能性のある細胞群を見いだした。しかも、細胞分化転換する可能性が示唆され、その為に慎重に実験系を遂行している。THY1陽性かつSALL1陽性の細胞群の特定を目指す子tが重要な課題であり、これが特定されることにより、心臓研究に大きな発展と展開が見込まれる。
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| 今後の研究の推進方策 |
①現在研究中のBAF60Cと心臓再生の関連をまとめており、投稿準備中である。
その為に心臓再生不可能時においてBAF60Cの強制発現によるレスキュー実験結果の再確認をおこなう。
②出生後の生体において、心臓線維芽細胞が自ら持ち合わせている能力を見いだした。内在のTHY1陽性細胞から心筋へ分化する機構について詳細な実験を組み、この現象が心臓において限定された期間のみ見受けられるのか、さらに心臓線維芽細胞のみの能力なのか、研究していく必要があると考えられる。よって、以下の実験系を組んで証明していく。A; 新生児心臓からTHY1陽性細胞を単離して培養系にて分化方向を調べる。
B; SALL+;THY1+細胞とSALL-;THY1+細胞との遺伝子比較を行う。A&Bの実験により、THY1+陽性細胞で性質の違いを見いだす。C: Thy1creERT2マウスまたはPeriostincreERT2マウスを用いて線維芽細胞特異的な遺伝子破壊マウスの作製を試みる。さらには、Thy1creERT2マウスとROSA-RFPレポーターマウスを交配し新生児で心臓切除を行い、タモキシフェン投与により系譜追跡を行う。以上の実験系において仮説を証明し、今年度中には投稿を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究中のBAF60Cと心臓再生の関連について本年度中に論文投稿の予定であったが、現在まとめており、投稿準備中である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
投稿費用に使用する。
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| 備考 |
東京大学分子細胞生物学研究所 心循環器再生研究分野
http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/junktakeuchi-lab/index.html
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