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骨格筋幹細胞の未分化維持における分子機構の解明および新規培養法の確立

阐明维持未分化骨骼肌干细胞的分子机制并建立新的培养方法

基本信息

批准号：
16J08994
负责人：
石井佳菜
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
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 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、骨格筋幹細胞の未分化維持機構における分子機序の解明及び新規培養法の確立を目指し、マウス及びヒト骨格筋組織及びフローサイトメーターにより分離した骨格筋幹細胞を用いた研究を遂行している。生体内において骨格筋線維は基底膜で包まれている。筋繊維の淵に位置している骨格筋幹細胞も基底膜と接していることで未分化性を維持していると考えられる。基底膜の構成タンパク質は、ラミニン、コラーゲン、パールカン、ニドゲンがある。まず、骨格筋幹細胞の細胞外マトッリクスを構成するタンパク質を解析するために、マウス及びヒト骨格筋組織を組織免疫化学染色により解析した。組織免疫化学染色の結果から、ラミニンのアイソフォームであるラミニンα３、α４、α５が骨格筋幹細胞の細胞外マトリックスを構成するタンパク質であることを同定をした。さらに、これらの結果を元にして生体内での環境を、リコンビナントに精製されたタンパク質（ラミニンE8フラグメント）を用いてin vitroにて再現することにより、骨格筋幹細胞の未分化性を維持させたままの培養を可能にした。また、骨格筋組織から幹細胞を分離してくる際にコラゲナーゼによる消化が必須である。低リスクかつゼノフリーにて骨格筋幹細胞を分離するために、リコンビナントに精製されたコラゲナーゼによる分離の検討をおこなった。リコンビナントコラゲナーゼによる骨格筋の消化によって、細胞は解離されるが、インテグリンα7/β1のような細胞表面抗原を維持し、フローサイトメーターにより骨格筋幹細胞の効率的な精製を示した。さらに、単離された筋衛星細胞の増殖能力はin vitroにおいて飛躍的に増加し、骨格筋への移植効率を上げることを確認した。以上の研究は、骨格筋幹細胞の表面抗原解析などの基礎的研究に用いられるだけでなく、再生医療に向けた細胞移植治療にも用いられることが期待される。

This study aims to elucidate the molecular mechanism of undifferentiated maintenance mechanism of bone marrow stem cells and establish new culture methods for bone marrow stem cells. In vivo, the skeletal muscle lines are wrapped in the basement membrane. The position of tendon stem cells in the basement membrane is different. The structure of the base film is different from that of the base film. Tissue analysis by immunohistochemical staining of extracellular matrix of skeletal muscle stem cells Histochemical staining results show that the extracellular structure of bone marrow stem cells is composed of α3, α4 and α5. As a result, the environment in vivo, culture, and maintenance of undifferentiated osteoblast stem cells are possible. Stem cells are isolated from bone tissue and must be digested The stem cells were isolated and purified. Cell surface antigen maintenance, cell dissociation, cell surface antigen maintenance, cell surface antigen purification, cell surface antigen purification, cell surface purification, cell In addition, the proliferation ability of satellite cells in vitro has been greatly increased, and the transplantation efficiency of bone marrow cells has been improved. The above research is expected to be used in basic research on surface antigen analysis of bone marrow stem cells and in regenerative medicine for cell transplantation therapy.