毛細血管幹細胞による骨格筋分化の証明と分子メカニズムの解明

Neural-glial antigen 2(NG2)陽性ペリサイトの一部の細胞群 (Capillary Stem Cell, CapSC)は、in vitroで骨格筋に分化するだけでなく、筋ジストロフィーモデルマウスの細胞移植実験において、骨格筋線維への分化を介した高い病態改善効果を認めた。つまり、CapSCは生体内でも骨格筋幹細胞として働く可能性があるとともに、骨格筋再生不全を呈する疾患の細胞治療に臨床応用することが期待できる。そこで、本研究では遺伝子改変マウスを用いてNG2陽性ペリサイトが、生体内においても骨格筋に分化することを示すとともに、その分化メカニズムを解明することを目的としている。令和4年度は、マウスにおけるNG2陽性ペリサイトの欠損が、骨格筋維持に及ぼす影響について解析した。具体的には、NG2-CreERT/diphtheria toxin fragment A (DTA)マウスを作出し、タモキシフェン投与によりNG2陽性ペリサイト特異的にDTAを発現させ、同細胞欠損が骨格筋に及ぼす影響について、免疫組織学的、運動生理学的に解析した。その結果、NG2陽性ペリサイト欠損マウスの長期観察では、タモキシフェン投与後、早期には筋重量や筋断面積の低下は認めなかった。しかし、2か月時点から体重増加率及び運動機能の低下傾向を示し、4か月時点の下腿筋組織では、主に遅筋で構成されるヒラメ筋の萎縮が進行していた。また、細胞レベルの実験では、ペリサイトから骨格筋への分化メカニズムについて解析するために、抗NG2抗体を用いたMagnetic cell sorting（MACS）によって、マウス脂肪組織からNG2陽性ペリサイトを採取し、その培養方法について検討した。

Neural-glial antigen 2(NG2)陽性ペリサイトの一部の細胞群 (Capillary Stem Cell, CapSC)は、in vitroで骨格筋に分化するだけでなく、筋ジストロフィーモデルマウスの細胞移植実験において、骨格筋線維への分化を介した高い病態改善効果を認めた。つまり、CapSCは生体内でも骨格筋幹細胞として働く可能性があるとともに、骨格筋再生不全を呈する疾患の細胞治療に臨床応用することが期待できる。そこで、本研究では遺伝子改変マウスを用いてNG2陽性ペリサイトが、生体内においても骨格筋に分化することを示すとともに、その分化メカニズムを解明することを目的としている。令和4年度は、マウスにおけるNG2陽性ペリサイトの欠損が、骨格筋維持に及ぼす影響について解析した。具体的には、NG2-CreERT/diphtheria toxin fragment A (DTA)マウスを作出し、タモキシフェン投与によりNG2陽性ペリサイト特異的にDTAを発現させ、同細胞欠損が骨格筋に及ぼす影響について、免疫組織学的、運動生理学的に解析した。その結果、NG2陽性ペリサイト欠損マウスの長期観察では、タモキシフェン投与後、早期には筋重量や筋断面積の低下は認めなかった。しかし、2か月時点から体重増加率及び運動機能の低下傾向を示し、4か月時点の下腿筋組織では、主に遅筋で構成されるヒラメ筋の萎縮が進行していた。また、細胞レベルの実験では、ペリサイトから骨格筋への分化メカニズムについて解析するために、抗NG2抗体を用いたMagnetic cell sorting（MACS）によって、マウス脂肪組織からNG2陽性ペリサイトを採取し、その培養方法について検討した。