成体組織幹細胞の効率的な単離方法の確立および組織幹細胞間の共通性と多様性の解明

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現在、幹細胞を生体から得る手法として細胞の表面抗原を識別するフローサイトメトリーが主に用いられている。しかし、表面抗原が特定されていない幹細胞には不向きであり、本研究では幹細胞のストレス耐性に着目し、表面抗原が特定されていない組織幹細胞に対しても応用できる新たな濃縮方法の確立を目指した。これまでにマウスおよびヒトの骨格筋に酵素処理を行って得られた細胞集団に様々なストレスを与え、骨格筋幹細胞のマーカーであるPax7陽性細胞の比率が上がるようなストレス条件の検討を行ったところ、long-term trypsin incubation(LTT)が両種共に最もPax7陽性細胞の割合を上昇させることができ、特にヒト骨格筋を用いた検証においてはLTT処理を行うことでPax7陽性細胞の割合を顕著に上昇させることに成功した。また本研究のLTTは、in vitroやin vivoにおいて幹細胞が持つ組織修復能に影響を及ぼさないストレス条件であることが確認された。さらに本年度では、in vivoの検証においてLTT処理を行った細胞集団は何も処理を行っていない細胞集団に比べ、損傷をあたえたマウス骨格筋の修復の成績がよいことが統計的有意差を持って示された。これらの結果から、本研究のストレス条件は幹細胞の持つ機能に影響を与えない濃縮方法であり、用いることで損傷組織の早期回復が見込まれる手法であることが確認された。さらに、骨格筋幹細胞のストレス耐性に働く因子の解析を行ったところ、LTT後のPax7陽性細胞の生存にsmall heat shock protein familyのHsp27とαB-crystallinが関与していることが示唆された。本研究の濃縮方法は、今後骨格筋幹細胞以外の未だに表面抗原が特定されていない組織幹細胞においても応用できる手法であり、濃縮した様々な組織幹細胞を解析することで組織幹細胞間の共通性と多様性の解明へつなげることができると期待される。