マウスP19細胞およびES細胞を用いた心筋細胞分化の分子的機序の解析

小鼠P19细胞和ES细胞分析心肌细胞分化的分子机制

• 批准号: 02J06883
• 负责人: 門前 幸志郎
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J06883/
• 关键词: 心筋細胞分化; P19CL6; Csx; Nkx2-5; 転写因子; アポトーシス; 再生医療; 分子生物学; 細胞生物学

研究者は、心筋再生治療の実現に貢献しうる当研究課題を推進するため、マウスP19細胞株を用いた以下の研究を行った。ホメオボックス遺伝子Csx/Nkx2-5は様々な心筋遺伝子の発現を制御し、心臓の発生に重要な転写因子である。ヒトにおいてCSX/NKX2-5の遺伝子変異が様々な先天性心疾患の原因となることが報告されたが、研究者は代表的なCSX/NKX2-5変異体が心筋細胞分化にどのような影響を及ぼすかを、心筋分化のモデル細胞であるP19CL6細胞を用いて検討した。野生型のCSX/NKX2-5を恒常的に過剰発現するP19CL6細胞株を単離し、ジメチルスルフォキシド(DMSO)処理によって分化誘導したところ、元来のP19CL6細胞よりも高率に心筋細胞に分化した。一方、変異体を過剰発現させたP19CL6細胞株では、心筋細胞への分化能が抑制され、心筋遺伝子であるMEF2CおよびMLC2vのmRNAの発現やANPプロモータの活性化は減弱した。一方、分化誘導したP19CL6細胞株に対して24時間の過酸化水素処理か2週間培養液を交換しないという処置によって細胞外からのストレスを付与したところ、変異体発現株では多くの細胞が死に至ったが、野生型発現株のみは大部分が生存した。またラット胎仔心筋細胞において、CSX/NKX2-5変異体を過剰発現させると大部分の細胞にアポトーシスが観察されたが、野生型を過剰発現する細胞では10%程度の細胞でしかアポトーシスが認められなかった。これらの結果から、CSX/NKX2-5変異体が実際の心筋細胞分化に抑制的に働くこと、また細胞死がCSX/NKX2-5変異体によって引き起こされる心発生異常のメカニズムに関与することが示唆された。以上の研究によって、Csx/Nkx2-5が心筋発生過程において心筋特異的遺伝子の発現調節だけでなく、ストレスからの細胞保護の役割も担うことが初めて示唆された。この研究成果は、Biochem Biophys Res Commun誌に発表された。

Researchers は, heart muscle regeneration の be presently に contribution し う る when research topic を propulsion す る た め, マ ウ ス P19 cell lines を with い た following の を line っ た. ホ メ オ ボ ッ ク ス posthumous son 伝 Csx/Nkx2-5 は others 々 な traces of the heart muscle 伝 son の 発 now を suppression し is crucial, the heart is の 発 raw に important な planning write factor で あ る. ヒ ト に お い て CSX/NKX2-5 の heritage 伝 sub - different が others 々 な の causes of congenital heart disease と な る こ と が report さ れ た が, researchers は representative な CSX/NKX2 1-5 - が heart muscle cell differentiation に ど の よ う な influence を and ぼ す か を, heart muscle differentiation の モ デ ル cells で あ る P19CL6 cells を using い て beg し 検 た . Wild type の CSX/NKX2-5 を constant に before turning 発 now す る P19CL6 cell lines を 単 し, ジ メ チ ル ス ル フ ォ キ シ ド (DMSO) 処 Richard に よ っ て induction し た と こ ろ, yuan to の P19CL6 cells よ り も high rate に heart muscle cells に し た. Side, 1 - を turning 発 now さ せ た P19CL6 cell lines で は, heart muscle cells へ の differentiation can suppress さ が れ, traces of the heart muscle 伝 son で あ る MEF2C お よ び MLC2v の mRNA の 発 now や ANP プ ロ モ ー タ の activeness は abate し た. Side, induced differentiation し た P19CL6 cell lines に し seaborne て 24 time water acidification passes の element 処 か を exchange between cultures of two weeks し な い と い う 処 buy に よ っ て extracellular か ら の ス ト レ ス を give し た と こ ろ, 1 - 発 now で は more く に が の cell death to っ た が, wild type 発 now strains の み は most が survival し た. ま た ラ ッ ト tire young heart muscle cells に お い て, CSX/NKX2-5 - foreign を turning 発 now さ せ る と most の cells に ア ポ ト ー シ ス が 観 examine さ れ た が, wild type を turning 発 now す る cells で は 10% degree の cells で し か ア ポ ト ー シ ス が recognize め ら れ な か っ た. こ れ ら の results か ら, CSX/NKX2 1-5 - が be interstate の に inhibition of heart muscle cells differentiation に 働 く こ と, ま た cell death が CSX/NKX2 1-5 - に よ っ て lead き up こ さ れ る abnormal heart born 発 の メ カ ニ ズ ム に masato and す る こ と が in stopping さ れ た. Above の research に よ っ て, Csx/Nkx2-5 が heart muscle 発 process に お い て traces of heart muscle specific 伝 son の 発 now adjust だ け で な く, ス ト レ ス か ら の cell protection cut も bear う の service こ と が early め て in stopping さ れ た. The research results of <s:1> に and Biochem Biophys Res Commun are published in に された.

项目成果

Monzen K et al.: "Dual effects of the homeobox transcription factor Csx/Nkx2-5 on cardiomyocytes"Biochem Biophys Res Commun.. 298. 493-500 (2002)

Monzen K 等人：“同源盒转录因子 Csx/Nkx2-5 对心肌细胞的双重影响”Biochem Biophys Res Commun.. 298. 493-500 (2002)