マクロファージ多様性の拡大を起点とした筋再生・修復メカニズムの解明

骨格筋は運動器として機能するのみならず、物理的傷害や代謝変動に対して応答し、個体の恒常性を維持する。筋肉が損傷を受けると、炎症、筋再生と組織修復とが同時に起こり、これら3つの機序が時空間的に連携し、協調して制御されることが、恒常性の回復に必須である。ところが、筋損傷後の修復において、炎症・再生・修復を実行する細胞間連携のネットワークとその制御機構は明らかではない。私はこれまでに、傷害応答の過程でマクロファージは経時的に機能を変えて炎症の進行と収束・組織修復を制御することを見出した。また、予備的なシングルセルトランスクリプトームの解析から、損傷後の骨格筋には5種類もの未知のマクロファージサブタイプが集結し、他の細胞種とのコミュニケーションを進めることを見出している。これらの検討結果を踏まえ、マクロファージの時空間多様性の拡大が、筋衛星細胞や線維芽細胞との細胞間連携を介して組織の適切な修復を主導するのではないかと着想した。本研究では、①筋再生・修復を主導する新規マクロファージサブタイプの同定と分類、②1細胞間相互作用の時空間解析、③マクロファージが筋衛星細胞や線維芽細胞の活性化を制御する分子機構の解明を通じ、マクロファージの多様性が、細胞間相互作用ネットワークを介して組織炎症を制御し、修復と再生を実現する分子機序を明らかにする。

骨格筋は運動器として機能するのみならず、物理的傷害や代謝変動に対して応答し、個体の恒常性を維持する。筋肉が損傷を受けると、炎症、筋再生と組織修復とが同時に起こり、これら3つの機序が時空間的に連携し、協調して制御されることが、恒常性の回復に必須である。ところが、筋損傷後の修復において、炎症・再生・修復を実行する細胞間連携のネットワークとその制御機構は明らかではない。私はこれまでに、傷害応答の過程でマクロファージは経時的に機能を変えて炎症の進行と収束・組織修復を制御することを見出した。また、予備的なシングルセルトランスクリプトームの解析から、損傷後の骨格筋には5種類もの未知のマクロファージサブタイプが集結し、他の細胞種とのコミュニケーションを進めることを見出している。これらの検討結果を踏まえ、マクロファージの時空間多様性の拡大が、筋衛星細胞や線維芽細胞との細胞間連携を介して組織の適切な修復を主導するのではないかと着想した。本研究では、①筋再生・修復を主導する新規マクロファージサブタイプの同定と分類、②1細胞間相互作用の時空間解析、③マクロファージが筋衛星細胞や線維芽細胞の活性化を制御する分子機構の解明を通じ、マクロファージの多様性が、細胞間相互作用ネットワークを介して組織炎症を制御し、修復と再生を実現する分子機序を明らかにする。