研究課題
テスト中骨組織や軟骨組織、筋組織を含む間葉系組織は、多分化能を有した未分化間葉系幹細胞から分化した組織特異的細胞によって形成されると考えられている。Bone Morphogenetic Protein (BMP)やTransforming Growth Factor-beta (TGF-beta)ファミリーは、これら間葉系細胞の分化や機能に重要な成長因子群で、その細胞内情報伝達系は、他のシグナルとにより正または負に制御されている。NF-kBは、炎症性サイトカインなどによって活性化される重要なシグナル伝達系で、BMPやTGF-betaの活性を修飾することが知られている。本研究では、筋組織の細胞の増殖や分化を調節する重要な分子機構の解明を研究目標に掲げている。すでに我々は、筋組織の単核細胞を効率よく、FACSを用いて分画する方法を確立した。進行性骨化性線維異形成症は、BMP受容体の活性型変異により、骨格筋組織に異所性骨化が起こる遺伝性疾患である。我々は、FOPの変異BMP受容体を誘導性に発現するトランスジェニックマウスを樹立した。このマウスから分取した単核細胞をFACSで分画し、in vitroにおける軟骨細胞への分化能を検討したところ、筋細胞への分化能を持たない細胞群に高い軟骨細胞分化能が確認された。これは、骨格筋組織中の間質細胞が異所性骨化の軟骨細胞前駆細胞である可能性を示唆する。エレクトロポレーションを用いた骨格筋への遺伝子導入実験を行った。遺伝子導入や目的遺伝子の発現は確認されたが、骨格筋細胞の機能等を評価する実験が必要であることが判明した。また、炎症性サイトカインのシグナルは、少なくともin vitroにおいてBMP活性を抑制することも判明した。次年度の研究では、BMPやNF-kBシグナルを中心として、骨格筋の正常な機能を保つための重要な制御機構の解明を目指す。
2: おおむね順調に進展している
骨格筋から分取した細胞をFACSで分画し、それぞれの機能を解析できた。我々が樹立した進行性骨化性線維異形成症モデルマウスの骨格筋を用いることで、間葉系の筋分化能を持たない細胞が軟骨細胞分化能を有することを明らかにした。骨格筋へのエレクトロポレーションは、パルス等の条件を試して遺伝子導入効率の高い条件を決定した。タモキシフェン誘導性にDNA組み換え酵素Creを発現するトランスジェニックマウス（Tam-Creマウス）を導入した。
Tam-Creマウスを我々が樹立した進行性骨化性線維異形成症モデルマウスと交配し、新しい病態モデルの確立を目指す。さらに、このマウスの骨格筋組織から単核細胞を分取し、FACSで分画することにより、各細胞群の分化能や機能を解析する。さらに、FACSで分取した細胞群を継代し、不死化した株細胞を樹立することで、in vitroにおける各細胞群の解析が可能な実験系を構築する。エレクトロポレーションによる骨格筋の機能的変化をin vivoで評価できるマーカーを探索する必要がある。
年度内に受理された論文の別刷り代の支出を予定していたが、年度内に印刷物が届かなかった。そのため、支出が次年度に予定されることとなった。
すでに予定していた支出であり、予算的な計画に支障はない。
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