組織幹細胞から心筋細胞への分化に必要な外的シグナルの解明

阐明组织干细胞分化为心肌细胞所需的外部信号

• 批准号: 16659204
• 负责人: 松崎 益徳
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16659204/
• 关键词: 組織幹細胞; 心筋; calcein; 舌筋; NKX2.5; Cx43; 細胞内カルシウム; gap junction; 幹細胞; 圧負荷; 心筋細胞; 分化

組織幹細胞から心筋細胞への分化誘導に必要な細胞外シグナルを明らかにし、効率的な心筋細胞移植法を開発することを目的に研究を行った。われわれは圧負荷培養が組織幹細胞に対し心筋の遺伝子発現を亢進させるか否かを検討にした。また、拍動する細胞に分化したときに細胞内カルシウム動態の解析をFluo-3を細胞内に負荷し、レーザー共焦点顕微鏡を用いて解析した。さらに細胞間の電気的結合を仲介するgap junctionの発現を検討するために細胞内にCalcein-AMを負荷し、ラット新生児心筋細胞との共培養下でのgap junction形成をdye transfer methodにより検討した。まず、C57/BL6マウスの心筋のSCA-1陽性細胞の心筋細胞への分化に及ぼす生理的な圧負荷の影響について検討した。120mmHgの圧負荷培養により、NKX2.5の発現がより早期に、またより強く発現することをRT-PCRによって証明した。次に、C57/BL6マウスの舌筋から0.2%コラゲナーゼ処理により単離した、SCA-1陽性細胞および陰性細胞がDM EM+10%FBSをベースにした培養液に,種々の成長因子(EGF,PDGF-bb、LIF)を加え、37℃、5%CO_2のもとで培養することにより2週間後に心筋特異的マーカーである、NKX2.5,connexin 43,ANPを発現することをRT-PCRおよび免疫染色法で確認した。これらの細胞は自己拍動を起こし、細胞内カルシウム濃度解析により、同期して収縮することが確認された。また、圧負荷はこれらの細胞の自己収縮の頻度を増加させた。さらに、calceinのdye transferが確認され機能的なgap junctionの形成ができていることを確認した。これらの検討により舌由来幹細胞が心筋再生に有用であるとともに生理的圧負荷が分化促進に有用である可能性が示された。

Tissue stem cell differentiation is necessary for the development of an efficient method of cardiac muscle cell transplantation. In response to pressure stress culture, tissue stem cells are stimulated to produce DNA. Cell differentiation and differentiation are analyzed using Fluo-3 confocal microscopy. The gap junction formation in intracellular calcein-AM loading and co-culture of neonatal cardiac muscle cells was investigated by dye transfer method. To investigate the effects of physiological stress on the differentiation of SCA-1 positive cells and cardiac muscle cells in vivo and C57/BL6 120mmHg pressure load culture, NKX2.5 detection, early detection, strong detection, RT-PCR detection C57/BL6 cells were cultured in medium containing 0.2% growth factor and 0.5% FBS.(EGF,PDGF-bb, LIF) was detected by RT-PCR and immunostaining after incubation at 37℃ and 5% CO_2 for 2 weeks. The cells are activated, intracellular concentrations are analyzed, and synchronization is confirmed. The frequency of cell contraction due to stress increased. In addition, the dye transfer of calcein is confirmed by the formation of gap junction. This study shows that the physiological stress load of stem cells is useful for regeneration of cardiac muscle.

项目成果

Regeneration of infarcted myocardium by intramyocardial implantation of ex vivo transforming growth factor-beta-preprogrammed bone marrow stem cells.

通过心肌内植入离体转化生长因子-β预编程的骨髓干细胞来再生梗塞心肌。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Circulation vol.111(19)
• 作者: Li TS;et al.
• 通讯作者: et al.

Regression of abdominal aortic aneurysm by inhibition of c-Jun N-terminal kinase

• DOI: 10.1038/nm1335
• 发表时间: 2005-12-01
• 期刊: NATURE MEDICINE
• 影响因子: 82.9
• 作者: Yoshimura, K;Aoki, H;Matsuzaki, M
• 通讯作者: Matsuzaki, M

Carvedilol inhibits mitochondrial oxygen consumption and superoxide production during calcium overload in isolated heart mitochondria

• DOI: 10.1253/circj.70.321
• 发表时间: 2006-03-01
• 期刊: CIRCULATION JOURNAL
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kametani, R;Miura, T;Matsuzaki, M
• 通讯作者: Matsuzaki, M

Cellular expression of integrin-beta1 is of critical importance for inducing therapeutic angiogenesis by cell implantation.

整合素-β1 的细胞表达对于通过细胞植入诱导治疗性血管生成至关重要。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Cardiovascular Research 65
• 作者: Li TS;et al.;Li TS et al.
• 通讯作者: Li TS et al.