幹細胞が持つ特性を利用した新規分化誘導方法の確立

幹細胞が持つ貪食活性を利用した分化メカニズムを解明するために以下の検討を行った。マウス由来心筋細胞、肝細胞、神経細胞からアポトーシスを誘導し、それぞれの死細胞断片をヒトMuse細胞に曝露させ、single cell RNA sequenceにより遺伝子発現解析を行った。その結果、心筋、肝臓、神経の断片を貪食したヒトMuse細胞はそれぞれの系統特異的マーカーの発現が上昇していたことから、ヒトMuse細胞の貪食による三胚葉性の分化が確認された。さらに死細胞由来の転写因子をヒト幹細胞内でトレース可能にするために、マウスGata4プロモーターの下流でHA tagとGATA4が融合タンパクを発現するマウス心筋細胞を作製した。この細胞を薬剤処理にて細胞死を起こさせ、得られた死細胞断片をヒトMuse細胞に曝露させ、抗HA tag抗体を用いてChIP sequenceを行った。シークエンスデータをもとに解析を行った結果、GATA4転写因子が結合すると報告されている結合モチーフが検出された。さらにGATA4抗体を使用して共免疫沈降反応を行ったところ、RNAポリメラーゼIIやTFII転写因子が共沈したことから、取り込まれたマウス由来転写因子がヒトMuse細胞内で働いていることが確認された。また、一般的な体性幹細胞である間葉系幹細胞や神経幹細胞もMuse細胞と同様貪食活性を持ち、これによって分化が促進されることが明らかとなった。一方で、その分化能はそれぞれ固有の能力に制限されており、間葉系幹細胞は脂肪や軟骨へ、神経幹細胞は神経やグリア細胞にのみ分化することが可能であった。

幹細胞が持つ貪食活性を利用した分化メカニズムを解明するために以下の検討を行った。マウス由来心筋細胞、肝細胞、神経細胞からアポトーシスを誘導し、それぞれの死細胞断片をヒトMuse細胞に曝露させ、single cell RNA sequenceにより遺伝子発現解析を行った。その結果、心筋、肝臓、神経の断片を貪食したヒトMuse細胞はそれぞれの系統特異的マーカーの発現が上昇していたことから、ヒトMuse細胞の貪食による三胚葉性の分化が確認された。さらに死細胞由来の転写因子をヒト幹細胞内でトレース可能にするために、マウスGata4プロモーターの下流でHA tagとGATA4が融合タンパクを発現するマウス心筋細胞を作製した。この細胞を薬剤処理にて細胞死を起こさせ、得られた死細胞断片をヒトMuse細胞に曝露させ、抗HA tag抗体を用いてChIP sequenceを行った。シークエンスデータをもとに解析を行った結果、GATA4転写因子が結合すると報告されている結合モチーフが検出された。さらにGATA4抗体を使用して共免疫沈降反応を行ったところ、RNAポリメラーゼIIやTFII転写因子が共沈したことから、取り込まれたマウス由来転写因子がヒトMuse細胞内で働いていることが確認された。また、一般的な体性幹細胞である間葉系幹細胞や神経幹細胞もMuse細胞と同様貪食活性を持ち、これによって分化が促進されることが明らかとなった。一方で、その分化能はそれぞれ固有の能力に制限されており、間葉系幹細胞は脂肪や軟骨へ、神経幹細胞は神経やグリア細胞にのみ分化することが可能であった。