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骨髄幹細胞の可塑性とそのメカニズム

骨髓干细胞的可塑性及其机制

基本信息

批准号：
14081202
负责人：
中内啓光
金额：
$ 77.76万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1)造血幹細胞の多様性と階層性の解明5あるいは6カラー解析とソーティングを用いることにより高度に純化された造血幹細胞分画であるCD34-KSL細胞をさらに他の抗原で細分画することを試みた。50以上の抗体をスクリーニングしたが、CD34-KSL分画をさらに一部のみ染色する抗体は僅かで、ほとんどは全て陽性あるいは陰性であった。その中でSLAMファミリーの一つで造血幹細胞のマーカーとして最近報告されたCD150はCD34-KSL細胞をある程度分画したのでCD150強陽性CD34-KSL細胞とCD150陰性CD34-KSL細胞について移植実験を行った。その結果、どちらの分画も同じ頻度で長期骨髄再建能を持つ細胞を含んでいたが、CD150強陽性分画の細胞の方が立ち上がりが遅い傾向が認められ、CD150の発現と造血幹細胞の未分化性に相関があることが示唆された。同様にSP分画細胞とCD34-KSL細胞を6カラー解析によって詳細に解析を行ったところCD34-KSL細胞の半分はSP分画にあるが、半分は非SP分画にあること、そしてどちらの分画にも同じ数の造血幹細胞が含まれていて活性も同等であった。Bcrp-1の発現は遺伝子レベル、タンパクレベルでも差はなかった。さらにSP-CD34-KSL細胞を移植しても非SP-CD34-KSL細胞が出現するし、その逆も起こりえることが示された。また、bcrp-1を造血幹細胞に遺伝子導入して強制発現させるとSP細胞は増加したが、そこに含まれる造血幹細胞の数は増加していなかった。以上より、bcrp-1の発現が造血幹細胞活性とかなり強く相関しているものの、造血幹細胞の自己複製や分化とbcrp-1の機能の間には直接的な関連性は低いことが示唆された。2)造血幹細胞の多分化能および自己複製能を規定する分子の同定アダプター分子であるLnkが自己複製を負に制御すること、Lnk欠損造血幹細胞が野生型造血幹細胞に比してTPOに対して高感受性であり、TPOの刺激によって有意に対称性自己複製の頻度が高くなることを実験的に示した。これらのデータはLnkがTPOの受容体であるc-mplの下流にある自己複製シグナルを負に制御する分子であることを示している。そこでc-mpl下流のどのシグナル伝達経路が関与しているかを明らかにするため、我々が開発したin-droplet single cell immunostaining法を基本にしたSingle Cell Immunophophorylation AssayによりTPO刺激後の各種シグナル伝達系のリン酸化状況を解析した。その結果、Lnk欠損造血幹細胞においてはSTAT5ならびにAktのリン酸化が野生型造血幹細胞と比較して著明に亢進していること、P38MAPKの不活性化が亢進していることが示され、造血幹細胞の自己複製に関与するシグナル伝達系を始めて明らかにすることができた。

1)Hematopoietic stem cells are diverse and hierarchical in nature. They are highly purified, and CD34-KSL cells are highly purified. More than 50 antibodies were detected, and CD34-KSL was detected. Recently, CD150 cells and CD34-KSL cells have been reported to be strongly positive for CD150 cells and negative for CD150 cells. The results showed that the expression of CD150 was related to the undifferentiation of hematopoietic stem cells. The same number of SP cells and CD34-KSL cells contain the same activity as SP cells. Bcrp-1 's development and development are not easy. SP-CD34-KSL cells were transplanted and non-SP-CD34-KSL cells appeared. The number of hematopoietic stem cells increased when SP cells were introduced into the cells under stress. The expression of bcrp-1 is strongly correlated with hematopoietic stem cell activity, and there is a direct correlation between hematopoietic stem cell replication and differentiation and bcrp-1 function. 2)Hematopoietic stem cells are highly susceptible to TPO stimulation and have a higher frequency of intentional symmetrical replication than wild-type hematopoietic stem cells. The content of the TPO is displayed in the following way: The development of the single Cell immunostaining Assay for TPO stimulation is based on the analysis of the acidification status of the TPO system. The results showed that Lnk deficiency in hematopoietic stem cells caused by STAT5 and Akt activation was significantly increased compared with wild-type hematopoietic stem cells, and P38MAPK inactivation was significantly increased compared with wild-type hematopoietic stem cells.