Direct reprogramming and cardiac regeneration

直接重编程和心脏再生

• 批准号: 22H03065
• 负责人: 家田 真樹
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03065/
• 关键词: 心臓再生

重症心不全の予後はいぜん不良であり、新しい治療法の開発が求められている。心臓は再生能力に乏しいため、心筋梗塞などの障害後は線維化や左室リモデリングが進行するが、現在臨床で有効な心筋再生法や抗線維化治療はない。これに対して我々は、線維芽細胞に心筋特異的転写因子を導入して、心筋を直接作製する心筋リプログラミング法を開発した。さらに急性心筋梗塞モデルマウスに対して心筋リプログラミングにより、心筋再生と梗塞巣の縮小に成功している。これらの結果は、心筋リプログラミングが心筋再生と抗線維化作用の両方を有することを示すが、これまで慢性期心筋梗塞（心不全）に対する報告はない。また瘢痕化した梗塞巣に存在する特殊な心臓線維芽細胞（Matrifibrocyte）のリプログラミング効果も不明である。そこで本研究では慢性期心筋梗塞モデルマウスを用いて心筋リプログラミングの有効性を検証する。本年度は線維芽細胞特異的心筋リプログラミング遺伝子発現マウスの作製を行った。従来のマウス心臓に遺伝子ベクターを直接導入する方法は、慢性心筋梗塞モデルでは再開胸と菲薄化した梗塞部に遺伝子導入する必要があるため技術的に困難である。そこで慢性心筋梗塞に対する心筋リプログラミングを確立するため、薬剤により線維芽細胞特異的に心筋リプログラミング遺伝子発現を制御できる遺伝子改変マウスを開発する。まず心筋リプログラミング遺伝子発現floxマウス（CAG-CAT-MGTH2A Tg）を作製し、線維芽細胞特異的ER-Creマウス（Tcf21-iCre Tg）、レポーターマウス（R26-tdTomato）と交配してトリプルTG (TTg) マウスを作製する。このTTgマウスにタモキシフェンを投与することで、心筋リプログラミングと心臓線維芽細胞のリネージトレーシングが可能になる。これまでの実験で遺伝子改変マウスの作製に成功している。

严重心力衰竭的预后完全差，需要新的治疗方法。因为心脏的再生能力不足，纤维化和左心室重塑，例如心肌梗塞等疾病，但目前尚无临床上有效的心肌再生方法或抗纤维化治疗。作为回应，我们开发了一种心肌重编程方法，该方法通过将心肌特异性转录因子引入成纤维细胞来直接产生心肌。此外，心肌重编程在再生心肌肌肉和减少急性心肌梗塞模型的小鼠的梗塞灶方面已经成功。这些结果表明，心肌重编程既具有心肌再生和抗纤维化作用，却没有慢性心肌梗死的报道（心力衰竭）。疤痕梗死灶中存在的特殊心脏成纤维细胞（基质纤维细胞）的重编程效应也未知。因此，在这项研究中，我们将使用模型小鼠在慢性心肌梗塞中检查心肌重编程的有效性。今年，产生了表达成纤维细胞特异性心肌重编程基因的小鼠。在技​​术上，将基因载体直接引入基因载体的常规方法在技术上很困难，因为在慢性心肌梗死模型中，有必要将基因转移到胸部胸部胸腔区域中。因此，为了建立慢性心肌梗死的心肌重编程，我们将开发出转基因的小鼠，可以使用药物专门调节心肌重编程基因表达。首先，制备了表达Flox小鼠的心肌重编程基因（CAG-CAT-CAT-MG​​TH2A TG），并通过与成纤维细胞特异性ER-CRE小鼠（TCF21-ICRE TG）配合产生Triple TG（TTG）小鼠和R26-TDTDTOMATO）。他莫昔芬是对这款TTG小鼠的施用的，可以对心脏成纤维细胞的心肌重编程和谱系追踪。先前的实验成功地产生了转基因的小鼠。

项目成果

心臓線維化と心筋再生

心脏纤维化与心肌再生

• 发表时间: 2022
• 作者: Nosaka T;Murata Y;Akazawa Y;Naito T;Takahashi K;Matsuda H;Ohtani M;Nakamoto Y;家田真樹
• 通讯作者: 家田真樹

Direct Reprogramming for Cardiac Regeneration

心脏再生的直接重编程

• 发表时间: 2022
• 作者: Murata Y;Nosaka T;Takahashi K;Naito T;Ofuji K;Matsuda H;Ohtani M;Nakamoto Y;Masaki Ieda
• 通讯作者: Masaki Ieda

心臓拡張機能改善剤および心臓拡張機能改善剤のスクリーニング方法

心脏舒张功能改善剂及心脏舒张功能改善剂的筛选方法

• 发表时间: 2023

ダイレクトリプログラミングによる心臓再生遺伝子治療

通过直接重编程进行心脏再生基因治疗

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakagawa Riko;Tateishi Hiroshi;Radwan Mohamed O.;Chinen Takuma;Ciftci Halilibrahim;Iwamaru Kana;Baba Nanami;Tominaga Yuna;Koga Ryoko;Toma Tsugumasa;Inoue Jun-ichiro;Umezawa Kazuo;Fujita Mikako;Otsuka Masami;家田真樹
• 通讯作者: 家田真樹

Application of direct reprogramming technology into cardiomyocyte regeneration

直接重编程技术在心肌细胞再生中的应用

• 发表时间: 2023
• 作者: Nakagawa M;Asahina Y;Kakinuma S;Okamoto R.;Masaki Ieda
• 通讯作者: Masaki Ieda