間葉系幹細胞の多分化能維持のためのアルデヒド脱水素酵素の機能解析と新規薬剤の探索

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本研究は、間葉系幹細胞 (Mesenchymal stem cell: MSC) におけるアルデヒド脱水素酵素 (Aldehyde dehydrogenase: ALDH)活性が与える多分化能維持機構を解明することである。研究代表者らによる過去の研究より、マウスMSCにはフローサイトメトリー法によって分取可能なALDH活性陽性細胞集団が存在し、それらは脂肪と骨細胞への分化傾向の高い細胞集団であることを明らかにした。本研究計画ではこれを発展させ、複数報告されているALDHアイソザイムにおけるどのアイソザイムが多分化能に寄与しているかを検討することが本年度における目標であった。計画通りマウス初代培養MSCからALDH活性陽性細胞集団と陰性集団を分取し、RT-PCR法を用いてALDHアイソザイムの発現の差について検討したところ、予想に反して特定のアイソザイムの発現傾向は認められず、ほとんどのALDHアイソザイムが上昇していることが確認された。そこで、ALDH活性阻害薬として報告されているDyclonineをマウスMSC由来細胞株 (C3H10T1/2) に処置し、ALDH活性測定と脂肪と骨分化能について検討した。ALDH活性についてはDyclonine処置濃度依存的に低下し、脂肪と骨分化能についてもDyclonine処置による低下が認められた。しかし、ALDHアイソザイムの発現に関してRT-PCR法とウエスタンブロッティング法にて検討したが、いずれについても発現に差は認められなかった。このことから、DyclonineによるALDH活性阻害作用は遺伝子やタンパクの発現調節ではなく、酵素活性に直接影響を及ぼしているものと考えられた。また、ALDH活性の阻害がMSCの多分化能を抑制することを明らかにした。