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造血幹細胞の支持細胞「ニッチ細胞」としての骨芽細胞の機能解析

成骨细胞作为支持造血干细胞的“生态位细胞”的功能分析

基本信息

批准号：
16790542
负责人：
新井文用
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、成体骨髄の骨芽細胞ニッチに存在する、静止期造血幹細胞(c-Kit+Sca-1+Lin-Tie2+のside-population細胞)に特異的に発現しているN-cadherinに注目し、造血幹細胞の制御における役割を検討した。まず、マウスの成熟過程におけるN-cadherinの発現を造血幹細胞と骨芽細胞で検討したところ、静止期造血幹細胞の増加する6週齢以降にN-cadherinの発現が造血幹細胞と骨芽細胞の双方で上昇することを見出した。この結果から造血幹細胞-ニッチの相互作用がN-cadherinによって形成されることを示すものと考えられた。また、N-cadherinを介した幹細胞とニッチの接着は幹細胞のコロニー形成能の維持、細胞分裂速度の低下に働くことがわかった。さらに、N-cadherinの骨髄再構築能における機能を検討するため、野生型N-cadherin (WT-N-cadherin)、優性阻害型N-cadherin (DN- N-cadherin)を造血幹細胞に導入し移植実験を行った。その結果、DN- N-cadherinを発現する造血幹細胞は骨髄再構築が著しく抑制された。また、WT-N-cadherinを強発現する造血幹細胞はSP分画に濃縮されることがわかった。これはN-cadherinにより造血幹細胞がニッチと強固に接着し、細胞周期の静止が誘導されたものと考えられた。以上の結果から、N-cadherinが造血幹細胞とニッチとの接着に働きHSC-骨芽細胞の接着を促進することで造血幹細胞をニッチに留め、さらに細胞分裂の抑制/細胞周期の静止に働き、未分化性を維持することが示唆された。一方、抗がん剤による骨髄抑制を誘導すると、造血幹細胞内の活性酸素が上昇し、N-cadherinが切断されることがわかり、幹細胞のニッチからの離脱に際し、活性酸素による幹細胞とニッチの接着の阻害が関連することがわかった。

In this study, we investigated the existence of bone bud cells in adult bone marrow, the specific development of N-cadherin in quiescent hematopoietic stem cells (c-Kit+Sca-1+Lin-Tie2+ and side-population cells), and the regulation of hematopoietic stem cells. The development of N-cadherin in hematopoietic stem cells and bone bud cells during the maturation process of hematopoietic stem cells decreased from 6 weeks to 6 weeks, and the development of N-cadherin in hematopoietic stem cells and bone bud cells increased from 6 weeks to 6 weeks. The result is that hematopoietic stem cell-cell interaction is the formation of N-cadherin. Stem cells and N-cadherin are involved in the maintenance of stem cell formation and the reduction of cell division. In addition, the function of N-cadherin in bone remodeling was investigated. Wild-type N-cadherin (WT-N-cadherin) and superior N-cadherin (DN-N-cadherin) were introduced into hematopoietic stem cells and transplanted. As a result, the discovery of DN-N-cadherin in hematopoietic stem cells inhibited bone remodeling. Hematopoietic stem cells are concentrated by SP analysis and expression of WT-N-cadherin. The N-cadherin gene was used to induce the growth of hematopoietic stem cells. These results indicate that N-cadherin promotes the growth of hematopoietic stem cells, inhibits cell division and cell cycle quiescence, and maintains undifferentiation. On the one hand, the inhibition of bone formation induced by anti-inflammatory drugs, the increase of active acids in hematopoietic stem cells, the interruption of N-cadherin, the separation and isolation of stem cells, and the correlation between active acids and subsequent inhibition of stem cells.

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Regulation of hematopoiesis and its interaction with stem cell niche

造血调节及其与干细胞生态位的相互作用

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Int J Hematol 82・5
影响因子：
0
作者：
Chen G;Zeng W;Miyazato A et al.;Keisuke Ito;Fumio Arai;Toshio Suda;Toshio Suda;Fumio Arai
通讯作者：
Fumio Arai

Regulation of cell cycle in hematopoietic stem cells by the niche