心室筋細胞特異的な分化運命決定および転写制御機構の解明

本研究では、心室筋細胞への分化運命決定および心室筋細胞特異的な遺伝子発現制御の分子機構を明らかにすることを目的としている。研究代表者らが同定したHey2エンハンサーは心原基形成期の左心室筋前駆細胞およびその後の胎仔期の心室筋細胞で特異的な転写活性を示す。本年度はこのHey2エンハンサーを利用した心原基形成期の左心室筋前駆細胞の遺伝子発現と局在の解析およびHey2エンハンサー活性化細胞とTbx5発現細胞の二重細胞系譜解析を実施した。Hey2エンハンサー-LacZ Tgマウスの心原基形成期胚を用いてシングルセルRNA-seq解析を実施したところ、胚の細胞は遺伝子発現の特徴によって15のクラスターに分けられた。そのうち、Hey2エンハンサーは心臓細胞クラスターで活性化していた。さらに心臓クラスターを遺伝子発現の特徴によってさらに細分化したところ、Hey2エンハンサーは特定の心臓前駆細胞クラスターで活性化していることが示された。RNAscopeによる心原基形成期の全胚染色を実施したところ、シングルセルRNA-seqで得られた結果と同様に、Hey2エンハンサーは特定の心臓前駆細胞で活性化していることが示された。また、Hey2エンハンサー-DreERT2 Tgマウス、Tbx5-CreERT2 TgマウスとDre活性およびCre活性によって蛍光レポーターが発現するマウスを導入・交配して系譜解析を開始した。妊娠マウスへのタモキシフェン投与により、心原基形成期の同一胚内でHey2エンハンサー活性化細胞とTbx5発現細胞を別々の蛍光色により標識し、その後の心臓内への寄与を観察した。その結果、心原基形成期の両細胞系譜はともに左心室筋形成に寄与していることが示された。

本研究では、心室筋細胞への分化運命決定および心室筋細胞特異的な遺伝子発現制御の分子機構を明らかにすることを目的としている。研究代表者らが同定したHey2エンハンサーは心原基形成期の左心室筋前駆細胞およびその後の胎仔期の心室筋細胞で特異的な転写活性を示す。本年度はこのHey2エンハンサーを利用した心原基形成期の左心室筋前駆細胞の遺伝子発現と局在の解析およびHey2エンハンサー活性化細胞とTbx5発現細胞の二重細胞系譜解析を実施した。Hey2エンハンサー-LacZ Tgマウスの心原基形成期胚を用いてシングルセルRNA-seq解析を実施したところ、胚の細胞は遺伝子発現の特徴によって15のクラスターに分けられた。そのうち、Hey2エンハンサーは心臓細胞クラスターで活性化していた。さらに心臓クラスターを遺伝子発現の特徴によってさらに細分化したところ、Hey2エンハンサーは特定の心臓前駆細胞クラスターで活性化していることが示された。RNAscopeによる心原基形成期の全胚染色を実施したところ、シングルセルRNA-seqで得られた結果と同様に、Hey2エンハンサーは特定の心臓前駆細胞で活性化していることが示された。また、Hey2エンハンサー-DreERT2 Tgマウス、Tbx5-CreERT2 TgマウスとDre活性およびCre活性によって蛍光レポーターが発現するマウスを導入・交配して系譜解析を開始した。妊娠マウスへのタモキシフェン投与により、心原基形成期の同一胚内でHey2エンハンサー活性化細胞とTbx5発現細胞を別々の蛍光色により標識し、その後の心臓内への寄与を観察した。その結果、心原基形成期の両細胞系譜はともに左心室筋形成に寄与していることが示された。