心筋/非心筋融合細胞を用いた心筋誘導因子の探究

これまでに、骨格筋培養細胞、骨髄間葉系細胞、ヒト内皮前駆細胞、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト冠動脈平滑筋細胞株、心筋線維芽細胞のうち、HUVEC高頻度に融合細胞を形成して心筋細胞の形質を獲得すること、ラット心筋細胞とHUVECの融合細胞では、ヒト特異的心筋トロポニンIの発現を認め、また、ヒト特異的GATA4、CSX/Nkx2.5遺伝子発現を認めた。したがって、心筋細胞には通常は発現が抑制されている内皮細胞のGATA4、CSX/Nkx2.5遺伝子発現を活性化させる因子が存在することが明らかになった。本年度は、染色体のクロマチンのリモデリングを惹起して、遺伝子発現を制御するDNA脱メチル化剤やヒストン脱アセチル化酵素阻害剤をHUVECに作用させた後にラット心筋細胞と共培養し、内皮細胞には通常発現が抑制されている心筋細胞の遺伝子、蛋白発現が亢進するか検討した。その結果、HUVECを5μMの5-Azacytidineで処理すると、心筋細胞との共培養による細胞融合後に、ヒト特異的心筋収縮蛋白の発現が亢進することが明らかになった。このことは、非心筋細胞の心筋特異的遺伝子または心筋マスター遺伝子は、DNAメチル化によりその発現が制御されている可能性が示唆された。また、ナトリウム心房利尿性ペプチドまたはSERCAのレポーター遺伝子を発現させたCOS細胞およびHUVECを作成し、ヒト心筋cDNAラブラリーを遺伝子導入して、ナトリウム心房利尿性ペプチドまたはSERCAの遺伝子発現を指標にexpression cloningを行ったが、ヒト心筋cDNAラブラリーからは非心筋細胞に心筋細胞の遺伝子を発現させるcDNAは同定できなかった。

これまでに、骨格筋培養細胞、骨髄間葉系細胞、ヒト内皮前駆細胞、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト冠動脈平滑筋細胞株、心筋線維芽細胞のうち、HUVEC高頻度に融合細胞を形成して心筋細胞の形質を獲得すること、ラット心筋細胞とHUVECの融合細胞では、ヒト特異的心筋トロポニンIの発現を認め、また、ヒト特異的GATA4、CSX/Nkx2.5遺伝子発現を認めた。したがって、心筋細胞には通常は発現が抑制されている内皮細胞のGATA4、CSX/Nkx2.5遺伝子発現を活性化させる因子が存在することが明らかになった。本年度は、染色体のクロマチンのリモデリングを惹起して、遺伝子発現を制御するDNA脱メチル化剤やヒストン脱アセチル化酵素阻害剤をHUVECに作用させた後にラット心筋細胞と共培養し、内皮細胞には通常発現が抑制されている心筋細胞の遺伝子、蛋白発現が亢進するか検討した。その結果、HUVECを5μMの5-Azacytidineで処理すると、心筋細胞との共培養による細胞融合後に、ヒト特異的心筋収縮蛋白の発現が亢進することが明らかになった。このことは、非心筋細胞の心筋特異的遺伝子または心筋マスター遺伝子は、DNAメチル化によりその発現が制御されている可能性が示唆された。また、ナトリウム心房利尿性ペプチドまたはSERCAのレポーター遺伝子を発現させたCOS細胞およびHUVECを作成し、ヒト心筋cDNAラブラリーを遺伝子導入して、ナトリウム心房利尿性ペプチドまたはSERCAの遺伝子発現を指標にexpression cloningを行ったが、ヒト心筋cDNAラブラリーからは非心筋細胞に心筋細胞の遺伝子を発現させるcDNAは同定できなかった。