幹細胞のオートファジーメカニズム解明による組織再生プロローグ

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難治性疾患などに対する新しいアプローチとして注目されている再生医療においては、とりわけ幹細胞の役割、機能が重要である。また、臨床応用には安定した細胞の増殖、維持、大量培養が必要とされるが、多能性幹細胞はストレスに弱く, 容易に細胞死を起こすこと、不安定性が臨床応用の障害となっており, 細胞生死制御メカニズムの解明が求められている。一方、オートファジーは細胞内大規模分解リサイクルシステムで、細胞生死など細胞の生命維持を司る守護神として極めて重要な機能を果たすことが知られている。我々はこれまでに多能性幹細胞（ES細胞）におけるオートファジーの意義について研究を進め、ATG12 fl/flマウスよりATG12ノックアウトES細胞を単離樹立し、同細胞ではオートファジーが阻害されており、増殖能の低下や細胞死を引き起こしやすいことを示唆してきた。本研究では、幹細胞におけるオートファジーのメカニズムを明らかにすることを目的とした。本年度は、ストレス下における細胞動態について検討するため、ATG12ノックアウトES細胞およびコントロールのATG12 fl/fl細胞をそれぞれ飢餓状態と通常の培養条件下で培養し、細胞死をIn Situ Cell Death Detection Kit, TMR red (Roche Applied Science)にて検出し、蛍光顕微鏡にて観察した。その結果、コントロールと比較してATG12ノックアウトES細胞において顕著に細胞死が起こっていることが明らかとなった。また、BrdUによるラベリング(FITC BrdU Flow Kit (Becton Dickinson))を行って細胞増殖について比較したところ、ATG12ノックアウトES細胞において細胞増殖の低下が認められた。また、低酸素環境における細胞動態について同様に検討した結果、ATG12ノックアウトES細胞において細胞死の増加、細胞増殖の低下が観察された。