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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。