老齢動物における筋再生能低下機構の解明

阐明老年动物肌肉再生能力下降的机制

基本信息

批准号：
19K11385
负责人：
船越智子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで、ラットの骨格筋から単離した初代培養細胞を用いた分化実験により、動物の月齢の違いや性別によって骨格筋や脂肪への分化効率が異なることを確認していた。そこで、シングルセルトランスクリプトーム解析により適した実験動物としてマウスへ対象を変更することとし、まず、マウス骨格筋から単核細胞の単離を試みた。また、組織幹細胞を多く含むことが知られている脂肪組織から得られるSVF(stromal vascular fraction, 間質血管細胞群)、肝実質細胞などについても、同個体から採取してシングルセル解析を行った。マウスでは筋サテライト細胞の表面抗原を指標にした単離法が確立されている。単離した骨格筋を酵素処理で分散させた後、血球系、間質系の細胞群を除き、筋サテライト細胞のマーカーを利用して単離する方法が一般的であるが、本課題の目的から、血球系細胞を除いた細胞を解析対象とした。これらの細胞は分化培地での培養3-5日後には細胞融合して筋管細胞へと形態変化することが確認できた。マウス個体より単離したSVFや肝実質細胞についてはシングルセルトランスクリプトーム解析を行い、SVFに含まれる細胞の多くは血球系や血管等を構成する内皮系細胞であったが、未分化性の高い細胞の集団が存在しすること、加齢によって分化維持に関わる遺伝子発現レベルが変化することが分かった。また、肝実質細胞の解析の結果からは、分散した個々の細胞のzonationマーカー遺伝子の発現パターンにより、肝臓組織の位置が予想できること、さらに加齢で変化する遺伝子を同定することが出来た。以上のように、骨格筋構成細胞の単離と、得られた細胞の培養と分化性質の確認、トランスクリプトーム解析について複数細胞種を用いて確認することができたが、第一の目的である、骨格筋より単離した細胞群のトランスクリプトーム解析まで実施するまでに至らなった。

此前，通过使用从大鼠骨骼肌中分离的原代培养细胞进行的分化实验，证实了分化为骨骼肌和脂肪的效率根据动物的年龄和性别而不同。因此，我们决定将实验对象改为小鼠作为更适合单细胞转录组分析的实验动物，并首先尝试从小鼠骨骼肌中分离单核细胞。此外，从同一个体中收集了SVF（基质血管成分，间质血管细胞群）和从已知含有大量组织干细胞的脂肪组织中获得的肝实质细胞，并进行了单细胞分析。在小鼠中，建立了以肌肉卫星细胞表面抗原为指标的分离方法。常见的方法是通过酶处理分散分离的骨骼肌，去除血细胞和间质细胞，并使用肌肉卫星细胞标记物分离对排除血细胞的细胞进行分析。证实这些细胞在分化培养基中培养3-5天后发生细胞融合并形态改变为肌管细胞。对从个体小鼠分离的SVF和肝实质细胞进行单细胞转录组分析，发现SVF中含有的细胞大部分是构成血细胞和血管的内皮细胞，但也有一些未分化的细胞。大量的细胞，并且参与维持分化的基因的表达水平随着衰老而变化。此外，对肝实质细胞的分析结果表明，可以根据分散的单个细胞中分区标记基因的表达模式来预测肝组织的位置，并且还可以识别随年龄变化的基因。如上所述，我们能够分离骨骼肌构成细胞，培养获得的细胞，确认其分化特性，并使用多种细胞类型进行转录组分析，但是，我们尚未能够对一组细胞进行转录组分析。从骨骼肌中分离出来。