ヒト骨格筋幹細胞の可塑性とその制御

「ヒトとマウスにおける筋再生能力には大きな違い」があり、それはヒト筋疾患の発症機序を解明する上で重要であると考えられている。しかし、ヒト筋細胞に関しては、マウスにおけるC2C12のような標準的細胞がなく、ヒト特有の性質については不明の点が多い。一方、ヒト初代培養筋細胞は、早期に細胞老化してしまうため、限られた情報しか得られないうえ、再現性に問題がある。私たちは、ヒト筋細胞固有の性質を解明するため、筋サテライト細胞由来のヒト筋前駆細胞を不死化し、標準となる細胞株E18を樹立した。私たちは、この「不死化ヒト筋前駆細胞」を用いて、ヒト筋細胞の多分化能とその制御機構を解析した。E18は、不死化操作にもかかわらず、正常二倍体の染色体構成を保っており、多分化能も保持している。すなわち、低血清培地で培養すると細胞融合し、多核化した筋管細胞に分化する一方、γ-linolenic acid刺激によって脂肪細胞に分化した。また、E18は骨分化能をも保持しているが、これまで知られていたマウス、ラット由来筋前駆細胞の場合とは異なり、外来性の骨形成因子BMP(bone morphgogenetic protein)には依存することなく、骨芽細胞に分化できることが明らかになった。さらに、私たちは、低分子量Gタンパク質Rhoの活性化を阻害すると筋分化は阻害されるのに対し、骨分化は阻害されないことを見いだした。ヒト筋前駆細胞における多分化能の制御に、Rho signaling pathwayが関わることが明らかになった。

「ヒトとマウスにおける筋再生能力には大きな違い」があり、それはヒト筋疾患の発症機序を解明する上で重要であると考えられている。しかし、ヒト筋細胞に関しては、マウスにおけるC2C12のような標準的細胞がなく、ヒト特有の性質については不明の点が多い。一方、ヒト初代培養筋細胞は、早期に細胞老化してしまうため、限られた情報しか得られないうえ、再現性に問題がある。私たちは、ヒト筋細胞固有の性質を解明するため、筋サテライト細胞由来のヒト筋前駆細胞を不死化し、標準となる細胞株E18を樹立した。私たちは、この「不死化ヒト筋前駆細胞」を用いて、ヒト筋細胞の多分化能とその制御機構を解析した。E18は、不死化操作にもかかわらず、正常二倍体の染色体構成を保っており、多分化能も保持している。すなわち、低血清培地で培養すると細胞融合し、多核化した筋管細胞に分化する一方、γ-linolenic acid刺激によって脂肪細胞に分化した。また、E18は骨分化能をも保持しているが、これまで知られていたマウス、ラット由来筋前駆細胞の場合とは異なり、外来性の骨形成因子BMP(bone morphgogenetic protein)には依存することなく、骨芽細胞に分化できることが明らかになった。さらに、私たちは、低分子量Gタンパク質Rhoの活性化を阻害すると筋分化は阻害されるのに対し、骨分化は阻害されないことを見いだした。ヒト筋前駆細胞における多分化能の制御に、Rho signaling pathwayが関わることが明らかになった。