幹細胞の未分化性と骨髄内微小環境との相互作用

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研究代表者らは、ある種のサイトカイン/ケモカインの投与、あるいは生体侵襲性を有する生理学的ストレスが、骨髄ストローマ細胞の機能を活性化し、組織幹細胞の成熟分化と末梢組織への動員、さらには末梢組織再生に作用するとの仮脱に至り、幹細胞の未分化性の喪失と骨髄内微小環境との新たな関連性について解析してきた。骨髄微小環境におけるストローマ細胞の活性化は、プロ酵素からのマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)への変換を促進し、Kit-ligandをはじめとするサイトカインプロセシングを誘導すること、またこれに応じて骨髄組織幹細胞の分化及びその増殖が賦活化され、さらに末梢血中に骨髄由来の各種組織前駆細胞を含む未熟な細胞が動員されること等が昨年度までの研究で明らかとなっている。今年度の研究では、MMPの活性化機構における血液線溶系因子群の重要性を示唆する基礎データを収集する一方で、マウス大腿虚血肢モデルを使用し、虚血肢における血管新生と壊死組織の再生機構における骨髄由来細胞の機能解析を中心とした研究を進めた。昨年度、末梢組織の再生過程においては、骨髄由来の各種細胞によって供給される血管内皮増殖因子(VEGF)が重要な役割を担っていることを解明したが、今年度の研究では生体内で特に血小板がVEGF担体として機能し、血小板増殖因子トロンボポイエチン(TPO)が血管新生を制御していること、さらにTPO遺伝子欠損マウスによる実験ではケモカインSDF-1が血小板数、機能を制御していること等が解明された。また本研究においてSDF-1及びVEGFシグナルは骨館内幹細胞の未熱性を喪失させ、分化成熟方向ヘシフトさせると同時に、骨髄由来のヘマンジオサイトと名付けられたVEGF受容体-1(VEGFRl)陽性CXCR 4陽性細胞を末梢へと動員させることで生体内組織再生を制御していることが示唆された。