タンパク分解系に着目した筋幹細胞調節機構の解明

以蛋白水解系统为重点阐明肌肉干细胞调控机制

• 批准号: 16J00431
• 负责人: 北嶋 康雄
• 金额: $ 7.49万
• 依托单位: Kumamoto University (2018)Nagasaki University (2016-2017)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00431/
• 关键词: 筋幹細胞; タンパク分解系; 筋再生; 骨格筋

本研究では、骨格筋幹細胞特異的プロテアソーム機能不全マウスを用い、骨格筋幹細胞におけるプロテアソームの役割について明らかにすることを目的とする。筋幹細胞特異的にプロテアソーム機能不全を起こすために、筋幹細胞特異的なPax7プロモーター下流にCre組換え酵素を挿入したPax7-CreERT2マウスに、Rpt3f/fマウスを掛け合わせて筋幹細胞特異的プロテアソーム不全マウス（KOマウス）を作出した。これまでに、KOマウスにおいて、筋幹細胞プールの減少が起きていることが分かっていた。幹細胞プール減少はどのように起きているのかを詳細に検討した。幹細胞プールの減少は、TUNEL陽性の細胞死が亢進していることと細胞増殖抑制が起きていることが分かった。これらがどのようなメカニズムで起きているかを調べた。まず、コントロールとKOマウス由来の幹細胞を用いてマイクロアレイ解析を行った。それによるとKOマウスでは、最も上位にはプロテアソーム系が上がってきた。プロテアソーム機能不全モデルであるため、この実験系が妥当であることが裏付けられた。次にp53経路の活性化が認められたため、個々に遺伝子・タンパクレベルでも解析したところ、KOマウスではp53が亢進していることを突き止めた。KOマウスの細胞増殖抑制がこのp53経路の活性化によるものであることを確かめるため、p53が活性化しているKOマウス由来の筋幹細胞にp53遺伝子ノックダウンを行ったところ、細胞増殖抑制をレスキューできた。以上により、KOマウスでの細胞増殖抑制はp53経路の活性化により引き起こされることが明らかになった。

这项研究旨在使用针对骨骼肌干细胞的小鼠阐明蛋白酶体在骨骼肌干细胞中的作用。为了引起专门针对肌肉干细胞的蛋白酶体功能障碍，将RPT3F/F小鼠与Pax7-Creert2小鼠相乘，Pax7-Creert2小鼠的肌肉干细胞特异性PAX7促进剂的下游插入了CRE重组酶，以使肌肉干细胞特异性细胞特异性蛋白酶组蛋白酶体（KO）均为KO）。迄今为止，已经发现KO小鼠中肌肉干细胞池的减少。我们详细研究了干细胞池如何减少。发现干细胞池的减少是增加了TUNEL阳性细胞死亡和细胞增殖抑制。我们研究了这些发生的机制。首先，使用来自对照和KO小鼠的干细胞进行微阵列分析。据此，蛋白酶体系统在KO小鼠中的最高水平上升。这种蛋白酶体功能障碍的模型证实了该实验系统是有效的。接下来，观察到p53途径的激活，当在基因和蛋白质水平上进行单个分析时，发现KO小鼠中p53增加了。为了确认KO小鼠的细胞增殖抑制是由于p53途径的激活，p53激活的肌肉干细胞被p53基因击倒，并挽救了细胞增殖抑制。这表明KO小鼠的细胞增殖抑制是由p53途径激活引起的。

项目成果

Aberrant astrocytic expression of chondroitin sulfate proteoglycan receptors in a rat model of amyotrophic lateral sclerosis

• DOI: 10.1002/jnr.24127
• 发表时间: 2018-02
• 期刊: Journal of Neuroscience Research
• 影响因子: 4.2
• 作者: T. Shijo;H. Warita;N. Suzuki;Y. Kitajima;Kensuke Ikeda;T. Akiyama;H. Ono;S. Mitsuzawa;A. Nishiyama

筋サテライト細胞を生きたまま可視化する

可视化活体肌肉卫星细胞

• 发表时间: 2017
• 作者: 北嶋康雄;小野悠介
• 通讯作者: 小野悠介

筋サテライト細胞に発現するPax7の可視化と応用

肌肉卫星细胞表达的Pax7的可视化及应用

• 发表时间: 2017
• 作者: 北嶋康雄;小野悠介
• 通讯作者: 小野悠介

Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (3rd edition)

• DOI: 10.1080/15548627.2015.1100356
• 发表时间: 2016-01-01
• 期刊: AUTOPHAGY
• 影响因子: 13.3
• 作者: Klionsky, Daniel J.;Abdelmohsen, Kotb;Zughaier, Susu M.
• 通讯作者: Zughaier, Susu M.

Notch1 and Notch2 Coordinately Regulate Stem Cell Function in the Quiescent and Activated States of Muscle Satellite Cells

• DOI: 10.1002/stem.2743
• 发表时间: 2018-02-01
• 期刊: STEM CELLS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Fujimaki, Shin;Seko, Daiki;Ono, Yusuke
• 通讯作者: Ono, Yusuke