可逆性完全不死化心筋細胞株の樹立およびナノオーダー機能評価

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近年、再生医工学・再生医療として心筋細胞移植および心筋組織移植を探る研究が活発に行われている。心筋細胞移植および心筋組織移植による機能回復を図る上で、自家移植がもっとも望ましいが、自己心筋の増殖は期待できず、骨髄など幹細胞からの心筋誘導、骨格筋筋芽細胞移植による心機能回復が試みられている。しかし臨床応用を考えた場合心筋細胞ソースの大量培養による増幅をはかる必要がある。この目的のため、新しい心筋細胞の増幅法として研究分担者の開発した細胞不死化システムを用い、SV40TAgによる心筋細胞への増殖能の付加に成功した。このシステムではSV40TAgを除去し細胞増殖を止めることが可能であり、臨床応用に際しても非常に有望である。本年度は、昨年度樹立したラット新生児培養心筋を不死化し確立した心筋株について、まず発現分子の特徴を解析した。これまでに確認した心筋型トロポニンの発現に加え、ナトリウム、カリウム、カルシウムなど興奮収縮連関に密接に関連するイオントランスポート蛋白、アクチン、ミオシン、トロポミオシン、タイティンなど筋節構造を形作る蛋白の発現も確認出来た。しかしながら、明らかな筋節構造の発達や、収縮など、発達した心筋としての特性を引き出すため伸展刺激の負荷などを行っているが、過度な伸展刺激などの負荷は、Angiotensinなどの刺激と同様、NF-ATを介した病的な心筋肥大を引き起こすとされている。本研究において不死化したような新生児心筋組織の未発達な筋節構造が、生体の筋節構造に発達するまでのメカニズムは未だ明らかにされていない部分が多く、今後の検討課題である。心筋の再生医療の実現には、十分な収縮能を持つ心筋細胞、心筋組織の確保が重要であり、コラーゲン包埋心筋組織およびIPPAM積層心筋細胞シートを生体内で発達させることを試みる。今後、細胞進展刺激、電気的刺激、成長過程のラット新生児の成長因子環境の整備などをより一層体系的に検討し、筋節構造の発達、収縮能の獲得、周辺の心筋細胞との電気的な接合を持ちうる細胞へ誘導するため、引き続き精力的な研究を進める必要がある。