心筋細胞再生を目指した基礎的研究

(1)骨髄間質細胞より心筋細胞への分化誘導法の確立:骨髄間質細胞は分化誘導前には線維芽細胞様の形態を呈した。分化誘導後には多くのクローンは骨芽細胞や脂肪細胞に分化したが、ごく少数の細胞が自己拍動を開始した。このクローンを単離し、CMG細胞とした。分化誘導後2週頃より自己拍動を開始した。その後CMG細胞は形態的に他の細胞より肥大し、方向性を有し近接する細胞と縦列して接着し、筋管細胞を形成した。CMG筋管細胞は骨格筋の筋管細胞と異なり、分枝により他の筋管細胞と接合し、蜘蛛の巣状の外観を呈した。(2)収縮蛋白のisoform解析によるCMGさいぼうの心筋としての表現型の解析:心筋収縮蛋白であるアクチン、ミオシン軽鎖、ミオシン重鎖等には胎児型、成獣型、心房筋型、心室筋型などのisoformが存在する。CMG細胞の収縮蛋白のisoformは表に示す如く、胎児型心室筋型を示した。さらに、CMG細胞では分化後にNa利尿ペプチドANP、BNP発現が観察された。(3)心筋特異的転写因子の発現:心筋に分化したCMG細胞では心筋特異的転写因子としてNkx2.5、GATA4、MEF-2A、MEF-2C、MEF-2D、TEF-1、遺伝子の発現が観察された。初代培養した骨髄間質細胞ではこれらの発現は認めないが、CMG細胞では最終分化前に既にNkx2.5、GATA4、MEF-2C、TEF-1の発現が見られ、最終分化誘導後に遅れてMEF-2A、MEF-2Dの発現が観察された。in vivoの発生過程のこれら転写因子の発現時期に関しても同様な順序で発現するが、CMG細胞の最終分化も同様な過程で進行することを明らかにした。分化前の段階のCMG細胞は未分化な中胚葉系幹細胞から心筋芽細胞により分化した状態にあり、分化後には胎児型心室筋の状態になることが解明された。

(1)骨髄間質細胞より心筋細胞への分化誘導法の確立:骨髄間質細胞は分化誘導前には線維芽細胞様の形態を呈した。分化誘導後には多くのクローンは骨芽細胞や脂肪細胞に分化したが、ごく少数の細胞が自己拍動を開始した。このクローンを単離し、CMG細胞とした。分化誘導後2週頃より自己拍動を開始した。その後CMG細胞は形態的に他の細胞より肥大し、方向性を有し近接する細胞と縦列して接着し、筋管細胞を形成した。CMG筋管細胞は骨格筋の筋管細胞と異なり、分枝により他の筋管細胞と接合し、蜘蛛の巣状の外観を呈した。(2)収縮蛋白のisoform解析によるCMGさいぼうの心筋としての表現型の解析:心筋収縮蛋白であるアクチン、ミオシン軽鎖、ミオシン重鎖等には胎児型、成獣型、心房筋型、心室筋型などのisoformが存在する。CMG細胞の収縮蛋白のisoformは表に示す如く、胎児型心室筋型を示した。さらに、CMG細胞では分化後にNa利尿ペプチドANP、BNP発現が観察された。(3)心筋特異的転写因子の発現:心筋に分化したCMG細胞では心筋特異的転写因子としてNkx2.5、GATA4、MEF-2A、MEF-2C、MEF-2D、TEF-1、遺伝子の発現が観察された。初代培養した骨髄間質細胞ではこれらの発現は認めないが、CMG細胞では最終分化前に既にNkx2.5、GATA4、MEF-2C、TEF-1の発現が見られ、最終分化誘導後に遅れてMEF-2A、MEF-2Dの発現が観察された。in vivoの発生過程のこれら転写因子の発現時期に関しても同様な順序で発現するが、CMG細胞の最終分化も同様な過程で進行することを明らかにした。分化前の段階のCMG細胞は未分化な中胚葉系幹細胞から心筋芽細胞により分化した状態にあり、分化後には胎児型心室筋の状態になることが解明された。