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運動や外傷による骨格筋損傷の修復と再生は、骨格筋幹細胞である筋衛星細胞によって行われる。筋衛星細胞は新たな筋線維の供給源となることから、骨格筋の恒常性を維持する上で質・数ともに重要であるが、その機能維持の分子機構は明らかではない。私は、ES細胞や癌幹細胞で幹細胞機能の維持や増殖・分化に重要である因子、Klf5に着目した。Klf5は、その幹細胞における重要性が数多く報告されているにもかかわらず、筋衛星細胞での機能は全く不明である。そこで、私は筋衛星細胞の質と機能を制御する候補因子としてKlf5に着目し、骨格筋におけるKlf5の発現と、その機能および作用機序を解明することを試みた。
まず、骨格筋におけるKlf5陽性細胞の同定を試みた。他の組織において、Klf5は幹細胞で発現することが報告されているが、骨格筋においては休止期の筋衛星細胞ではKlf5はほとんど発現しておらず、活性化し、筋分化へと方向付けられた筋芽細胞や融合した筋管の核で陽性反応を示した。同様にマウス前頸骨筋にカルジオトキシンにより筋損傷を誘導したところ、Klf5はPax7陽性の筋衛星細胞では発現が弱く、筋分化マーカーであるmyogeninを発現した筋芽細胞や筋管の核で陽性反応を示した。
筋衛星細胞特異的にKlf5をノックアウトしたマウスに筋損傷を誘導すると、コントロールマウスと比較して筋線維径が小さく、線維化などの筋再生不全が起こった。siControl細胞とsiKlf5処理筋細胞株を用いたRNA-seqによるトランスクリプトーム解析およびKlf5抗体を用いたゲノムワイドのクロマチン免疫沈降-sequencing法（ChIP-seq）を行った結果、Klf5が筋分化過程において筋関連遺伝子の発現を制御していることを明らかにした。
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