細胞分化による心不全の遺伝子治療

通过细胞分化治疗心力衰竭的基因疗法

• 批准号: 12136201
• 负责人: 小室 一成
• 金额: $ 91.14万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12136201/
• 关键词: 細胞融合; 心筋分化; 転写因子; 発生; 分化転換; CSX; P19CL6; Wnt; Midori; GATA4; MEF2; Cal; LIMタンパク; BMP; TAK1; Smad; Csx; Nkx2.5; P19CL6細胞; ATF-2; DNA chip; MEF2C

Wntは心臓の発生早期において重要な役割をはたしていると考えられているが、心筋分化の際にWntシグナルがどのように関与しているのかは十分明らかにされていない。そこで、本研究ではP19CL6細胞を用いて心筋分化におけるWntの役割を調べた。P19CL6細胞をDMSOで心筋細胞へ分化誘導させるとcanonical WntのメンバーであるWnt-3aとWnt-8が一過性に発現することが確認された。P19CL6細胞にWnt-3aだけを一過性に強制発現させても心筋特異的転写因子の発現が誘導され、拍動する心筋細胞への分化が認められた。しかしcanonical Wntのシグナルを持続的に刺激すると、心筋特異的転写因子の発現の増加は抑制され拍動する心筋細胞への分化はみられなくなった。これらの結果からWntシグナルは心筋分化に対し、発現の時期や持続時間によりpositiveにもnegativeにも作用している可能性が示唆された。今後は心筋分化においてWntシグナルに関連する分子を解明し、遺伝子導入により非心筋細胞を心筋細胞に分化誘導させるための方法を探索する。最近、成人幹細胞の可塑性の機序として分化転換(transdifferentiation)や細胞融合(cell fusion)の存在が報告されている。我々は心筋細胞が他のさまざまな体細胞と融合するのか、またその後の形質はどうなるのか検討した。心筋細胞を血管内皮細胞、心筋線維芽細胞、骨髄細胞、内皮前駆細胞と共培養した結果、それぞれ自発的に細胞融合し心筋細胞の形質を獲得した。内皮細胞や線維芽細胞で発現する蛋白質の発現量は減少することから、心筋細胞の形質が優位になることが示唆された。また融合した細胞は細胞周期に入ることが示された。これらの現象はin vivoのモデルでも確認された。これらの概念は心不全の細胞治療にも役立つと思われる。

Wnt は heart viscera の 発 born early に お い て important cut を な service は た し て い る と exam え ら れ て い る が, heart muscle differentiation の interstate に Wnt シ グ ナ ル が ど の よ う に masato and し て い る の か は ten distinct ら か に さ れ て い な い. Youdaoplaceholder0 を で で, in this study, で <s:1> P19CL6 cells を were modified by における て cardiotendon differentiation におけるWnt <s:1> division を and べた. P19CL6 へ で heart muscle cells differentiated cells を DMSO induced さ せ る と canonical Wnt の メ ン バ ー で あ る Wnt - 3 - a と Wnt - 8 が transient に 発 now す る こ と が confirm さ れ た. に P19CL6 cells Wnt - 3 - a だ け を transient に forced 発 now さ せ て も heart muscle specific planning write factor の 発 now が induced さ れ, flapping す る heart muscle cells へ の differentiation が recognize め ら れ た. し か し canonical Wnt の シ グ ナ ル を hold 続 に stimulus す る と, heart muscle specific planning write factor の 発 now の raised は inhibit さ れ flapping す る heart muscle cells へ の differentiation は み ら れ な く な っ た. こ れ ら の results か ら Wnt シ グ ナ ル は heart muscle differentiation に し seaborne, 発 now の や に 続 time よ り positive に も negative に も role し て い が る possibility in stopping さ れ た. Future は heart muscle differentiation に お い て Wnt シ グ ナ ル に masato even す る molecular を interpret し, but 伝 import に よ り に of heart muscle cells を heart muscle cells differentiation inducing さ せ る た め の way を explore す る. Recently, there have been が reports on <s:1> plasticity <e:1> sequences of adult stem cells と て て て differentiation 転 (transdifferentiation)や cell fusion <s:1>. I 々 は heart muscle cells が he の さ ま ざ ま な somatic cell fusion と す る の か, ま た そ の after の character は ど う な る の か beg し 検 た. The results of co-culture of cardiac muscle cells を vascular endothelial cells, cardiac muscle line germ cells, bone marrow cells, and pre-endothelial 駆 cells と <s:1> た, and the fusion of それぞれ self-generated に cells with the embryonic morphology of cultured cardiac muscle cells を obtained た. Endothelial cells line や d bud で 発 now す る protein の 発 now decrease は す る こ と か ら, heart muscle cells の character が primacy に な る こ と が in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder0 fuses the た cells and the に cell cycle into る された とが to show された. The <s:1> れら れら phenomenon in vivo モデ モデ で で された confirms された. The concept of <s:1> れら <s:1> cell therapy for <s:1> heart insufficiency に the idea of the inpatient service と と thought われる.

项目成果

Shirai M.: "The polycomb-group Rae28 sustains Nkx2.5/Csx expression and is essential for cardiac morphogenesis"J Clin Invest. 110. 177-184 (2002)

Shirai M.：“多梳 Rae28 维持 Nkx2.5/Csx 表达，对于心脏形态发生至关重要”J Clin Invest。

A novel LIM protein Cal promotes cardiac differentiation by association with CSX/NKX2-5.

• DOI: 10.1083/jcb.200309159
• 发表时间: 2004-02-02
• 期刊: The Journal of cell biology
• 作者: Akazawa H;Kudoh S;Mochizuki N;Takekoshi N;Takano H;Nagai T;Komuro I
• 通讯作者: Komuro I

Aikawa R: "Insulin prevents cardiocytes from oxidative stress-induced apoptosis through actication of P13 Kinase/Akt."Circulation. 102. 2873-9 (2000)

Aikawa R：“胰岛素通过 P13 激酶/Akt 的激活，防止心肌细胞氧化应激诱导的细胞凋亡。”循环。

Akt negatively regulates the in vitro lifespan of human endothelial cells via a p53/p21-dependent pathway

• DOI: 10.1038/sj.emboj.7600045
• 发表时间: 2004-01-14
• 期刊: EMBO JOURNAL
• 影响因子: 11.4
• 作者: Miyauchi, H;Minamino, T;Komuro, I
• 通讯作者: Komuro, I

Hosoda T.: "A novel myocyte-specific gene Midori promotes the differentiation of P19CL6 cells into cardiomyocytes"J Biol Chem. 276. 35978-35989 (2001)

Hosoda T.：“一种新型心肌细胞特异性基因 Midori 促进 P19CL6 细胞分化为心肌细胞”J Biol Chem。