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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。