細胞直接リプログラミングに共通するエピジェネティック制御機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

これまでの研究により、心筋特異的転写因子を導入することでマウス及びヒトの線維芽細胞から心筋細胞の直接誘導を可能とした。また、筋特異的microRNAであるmiR-133により誘導効率が改善すること、そのメカニズムとして上皮間葉移行のマスター因子であるSnai1を直接抑制することで線維芽細胞の特性が消去され、心筋誘導が促進することを明らかとした これらによりジェネティックな障壁の一部が明らかとなったが、エピジェネティクスを含めた分子基盤に関しては未だ不明な点が多く、誘導効率も依然十分とは言えない。そこで、注目したのが低分子化合物である。低分子化合物はコスト、安全面、簡便さから臨床応用に向け優れた選択肢といえる。本研究ではエピジェネティック制御因子も含めた化合物ライブラリーの中から心筋誘導を促進するものを探索した。心筋特異的蛋白であるα-Myosin Heavy Chain (αMHC) を蛍光標識したαMHC-Cre/Loxp-tdTomato (tdT) 遺伝子改変マウスの線維芽細胞を用いて、心筋特異的転写因子に加えて各種化合物を導入することで誘導されるtdT陽性細胞数及び割合をcell image analyzerにより評価し、tdT陽性細胞の誘導を促進する化合物の絞り込みに成功した。その中で、心筋直接誘導を強く促進する新規子化合物として、化合物Aを同定した。化合物Aは心筋誘導因子に加えることでcTnT陽性細胞を強く促進することをflow cytometerで確認した。また、グローバルな遺伝子発現の変化をマイクロアレイで確認したところ、化合物Aを加えることで、心筋の発生・機能に関わる遺伝子群が顕著に上昇していた。今後は化合物Ａによる心筋直接リプログラミング促進のメカニズムを解明していく。