骨格筋幹細胞間コミュニケーションを司る分子を応用した筋再生治療法の開発

应用控制骨骼肌干细胞之间通讯的分子开发肌肉再生疗法

• 批准号: 21K17679
• 负责人: 藤田 諒
• 金额: $ 3万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17679/
• 关键词: 骨格筋幹細胞; 骨格筋; 遺伝子組換えマウス; サルコペニア; 筋ジストロフィー; ヘテロジェネイティ; 筋再生

骨格筋幹細胞は生体内で唯一骨格筋線維を再生できる幹細胞であることからサルコペニアや筋ジストロフィー等の筋疾患への再生治療が高く期待されている。しかし、骨格筋幹細胞を一度生体外に取り出し培養すると、多くの細胞は自発的に筋分化し増殖を停止する。つまり幹細胞治療において分化を防ぎながら、増殖能を維持した状態で細胞数を確保することが大きな課題であると言える。本研究では細胞不均質性をキーワードに骨格筋幹細胞の幹細胞性維持に重要な分子を明らかにし、より生体内に近い、高い再生能 (増殖能、分化能) を保持した骨格筋幹細胞の培養方法の確立を目指す。本課題の実現に向けて、骨格筋幹細胞の不均質性を可視化し、そして解析できる遺伝子組換えマウスツールであるMyoD Knock-in (KI)マウスの作製を行なった。このMyoD-KI マウスから取り出した骨格筋幹細胞はMyoDが強く発現するもの、弱く発現するもの、発現しないものに可視化することができ、骨格筋幹細胞の不均質性を可視化できるツールとして、国内外で高い評価を受けた。これらの細胞を分取し、網羅的遺伝子発現解析を実施した。このデータベースを証することで、これまで発見されていない細胞不均質性に関わる遺伝子や、個々の細胞集団における特徴的な遺伝子マーカー等が発見される可能性が示唆された。本年度中にMyoD-KIマウスの表現系や特性、そして応用先についての解析を行った論文を投稿した。本研究ツールの独自性から国際的な共同研究へと発展する可能性がある。

Bone marrow stem cells are unique in the regeneration of bone marrow cells in vivo. Stem cells are highly anticipated for the regeneration of tendon diseases such as bone marrow diseases. In vitro culture of bone marrow stem cells and in vitro differentiation of bone marrow stem cells Stem cell therapy can prevent differentiation, maintain proliferation, and ensure the number of cells. This study aims to establish a culture method for skeletal stem cells based on cell heterogeneity and maintenance of stem cell properties of skeletal stem cells. The aim of this study is to visualize and analyze the heterogeneity of skeletal muscle stem cells and to establish a new method for the production of MyoD Knock-in (KI). MyoD-KI has been extracted from bone marrow stem cells and has been highly evaluated at home and abroad for its strong, weak, and visible properties. The analysis of the genetic evolution of these cells is carried out. The possibility of the occurrence of cell heterogeneity is demonstrated by the occurrence of cell heterogeneity, cell population characteristics, etc. This year, MyoD-KI's performance system is characterized by the use of advanced analysis and submission of papers This study is independent of international joint research and development.

项目成果

Role of muscle stem cells in sarcopenia

肌肉干细胞在肌肉减少症中的作用

• DOI: 10.1016/b978-0-12-822146-4.00009-0
• 发表时间: 2021
• 期刊: Sarcopenia: Molecular Mechanism and Treatment Strategies
• 作者: Baker Nicole;Wade Steven;Triolo Matthew;Girgis John;Chwastek Damian;Larrigan Sarah;Feige Peter;Fujita Ryo;Crist Colin;Rudnicki Michael A.;Burelle Yan;Khacho Mireille;Fujita Ryo
• 通讯作者: Fujita Ryo

速筋線維の形成に不可欠な新規制御因子である大Maf転写因子の機能解析

大 Maf 转录因子的功能分析，这是快肌纤维形成所必需的新型调节因子

• 发表时间: 2022
• 作者: Baker Nicole;Wade Steven;Triolo Matthew;Girgis John;Chwastek Damian;Larrigan Sarah;Feige Peter;Fujita Ryo;Crist Colin;Rudnicki Michael A.;Burelle Yan;Khacho Mireille;Fujita Ryo;定木駿弥; 藤田 諒; 林 卓杜; 中村 綾乃; 岡村 結; 布施谷 清香; 濱田 理人; 蕨 栄治; 久野 朗広; 村谷匡史; 岡田 理沙;芝 大; 工藤 崇;高橋 智
• 通讯作者: 定木駿弥; 藤田 諒; 林 卓杜; 中村 綾乃; 岡村 結; 布施谷 清香; 濱田 理人; 蕨 栄治; 久野 朗広; 村谷匡史; 岡田 理沙;芝 大; 工藤 崇;高橋 智

新規遺伝子改変マウスによる骨格筋幹細胞の運命制御機構の解明

利用新型转基因小鼠阐明骨骼肌干细胞的命运控制机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 藤田諒;水野聖哉;貞廣威太郎;杉山文博;高橋智;家田真樹
• 通讯作者: 家田真樹

Large Maf transcription factor family is a major regulator of fast type IIb myofiber determination

大 Maf 转录因子家族是快速 IIb 型肌纤维测定的主要调节因子

• DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112289
• 发表时间: 2023
• 期刊: Cell Reports
• 影响因子: 8.8
• 作者: Sadaki Shunya;Fujita Ryo;Hayashi Takuto;Nakamura Ayano;Okamura Yui;Fuseya Sayaka;Hamada Michito;Warabi Eiji;Kuno Akihiro;Ishii Akiko;Muratani Masafumi;Okada Risa;Shiba Dai;Kudo Takashi;Takeda Shin’ichi;Takahashi Satoru
• 通讯作者: Takahashi Satoru

Lunar Gravity Prevents Skeletal Muscle Atrophy, But Not Muscle Fiber Type Transition

月球重力可以防止骨骼肌萎缩，但不能防止肌肉纤维类型转变

• 发表时间: 2022
• 作者: HAYASHI;Takuto;Fujita;Ryo;Okada;Risa;Hamada;Michito;Suzuki;Riku;Fuseya;Sayaka;Leckey;James;Kanai;Maho;Inoue;Yuri;Sadaki;Shunya;Nakamura;Ayano;Okamura;Yui;Abe;Chikara;Morita;Hironobu;Muratani;Masafumi;Kudo;Takashi;Shiba;Dai;Takahashi;Sato
• 通讯作者: Sato