成体心筋細胞における新規増殖停止メカニズムの解明

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本研究は成体心筋細胞の新規増殖停止メカニズムの解明を目的とする。これまでに薬剤であるタモキシフェン(Tam)の投与により任意の時期で心筋細胞特異的にcyclin D1を発現させることができるマウスを作製し、その詳細を解析してきた。昨年度では、細胞周期のいつの時期にこの再停止が引き起こされたのかを明らかにするため、酵素処理により単一の心筋細胞に解離・固定した後にスライドガラス上に塗抹し、DNAを染色した後に顕微測光を用いてDNA含量の測定を行ったところ、多数の成体心筋細胞がG2期で細胞周期を再停止していることが判明した。さらに、M期への移行に必須なcyclin B1-CDK1の発現や活性化についてウエスタンブロッティングやcyclin B1の免疫沈降産物を用いたヒストンH1キナーゼアッセイにより検証した。この結果、Tam投与によるcyclin D1の発現誘導後にcyclin B1-CDK1の活性が上昇しなかったことから、このことがM期へ移行できない原因であると考えられた。その詳細については、引き続き解析中である。さらに当該年度では、CDK阻害因子p21^<Cip1>ノックアウトマウスの心筋細胞においても心筋細胞特異的cyclin D1誘導発現マウスと同様に、M期移行阻害が引き起こされていることを見出した。p21^<Cip1>欠損心筋細胞では、生後のG1期停止が引き起こされず、過剰に細胞周期が進行する。しかし、M期への移行ができないために、多数の心筋細胞はG2期で細胞周期を再停止したものと考えられた。このことは、(1)このM期移行阻害はcyclin D1誘導発現以外でも確認されたことから、心筋細胞が一般的に獲得する機構であること。(2)M期移行阻害機構は生後の時期から働き始めること。が明らかとなった。