造血幹細胞の細胞周期に関する研究

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本研究は、従来の酵母や細胞株による研究とは異なり、生体の細胞そのものを用い、造血幹細胞の細胞回転(細胞周期)を制御する造血因子などの同定とその作用機作を解明することを目的として遂行されたものである。純化した未分化造血幹細胞の細胞周期(1回の細胞周期回転に要する時間)の算出は、細胞を半固形培地に培養し、増殖動態(コロニーの形成される過程)を倒立顕微鏡下で連日観察し、コロニー構成細胞数と再培養法により算定されるコロニーに含まれる増殖細胞の割合の算定により行った。実際には、interleukin-3(IL-3)によりその増殖か支待される造血幹細胞の細胞周期に対する early-acting factorsであるinterleukin-11(IL-11)とsteel factor(SF)の影響を検討した。1L-11とSFはともにIL-3依存性増殖を示す造血幹細胞の細胞周期を短縮した。尚、連続継代培養の系を用いて、IL-11とSFの作用は造血幹細胞に直接的であることを確認した。IL-11とSFによる細胞周期の短縮効果は相加的であった。フローサイトメトリーによる細胞周期の解析から、IL-11は細胞周期の各相(GI期、S期、G2/M期)を全体的に、SFは主にGI期を短縮することにより、細胞周期に影響を与えているものと思われる。これらのことは、少なくとも2つの細胞周期の調節機構の経路が存在することを示している。15EA03:以上の研究成果から、造血幹細胞の細胞周期は造血因子により調節されていることが明らかにされた。すなわち、造血幹細胞の細胞周期は造血因子により調節可能であり、本研究の結果は遺伝子治療とくに骨髄移植を用いた遺伝子治療における重要な課題である造血幹細胞への有効な遺伝子導入に貢献するものと思われる。