Msxlによる骨格筋の脱分化と幹細胞化の分子機構の解明

Msxl阐明骨骼肌去分化和干细胞化的分子机制

• 批准号: 17045007
• 负责人: 遠藤 剛
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17045007/
• 关键词: 骨格筋細胞; 脱分化; 多能性; 間葉系幹細胞; Msxl; SV40 largeT抗原; M-Ras; 骨芽細胞分化; 幹細胞化; 骨格筋; 分化転換; Msx1; 衛生細胞; Sca-1; NF-κB; 骨格筋細胞; 脱分化; 多能性; 間葉系幹細胞; Msxl; SV40 largeT抗原; M-Ras; 骨芽細胞分化; 幹細胞化; 骨格筋; 分化転換; Msx1; 衛生細胞; Sca-1; NF-κB

私たちは,成体マウスの骨格筋にホメオボックス遺伝子Msxlを形質導入すると,筋線維に脱分化がもたらされ多数の単核細胞が生ずることを明らかにしている.単離した脱分化細胞は幹細胞マーカーのSca-1やCD34を発現しており,脂肪細胞や骨芽細胞に分化転換した.そこで本研究では,Msxlがどのような機構で脱分化と多能性の間葉系幹細胞状態を誘導するかを明らかにすることを目的とした.マウス骨格筋細胞C2C12の最終分化筋管細胞にMsxlを発現させると,核にBrdUの取り込みがみられ,S期に進行していることが示された.したがってMsxlを発現させた筋管細胞は細胞周期を回ることにより脱分化をすると考えられる.またTet-Offの系でMsxlを発現できるC2C12筋芽細胞株を樹立した.Msxlを発現させた後にその発現を遮断した細胞では,分化の多能性を獲得しており,脂肪細胞や骨芽細胞に容易に分化した.さらにRel(NF-kBの一つ)を発現させた細胞では,Relが核内に存在する場合にのみMsxlの発現が誘導された.したがってMsxlはRelの下流で発現が誘導されることが示された.SV40 large T抗原の発現誘導により脱分化が誘導できる骨格筋細胞株C2SVTts11(C2SVT)において,large Tを発現させた筋芽細胞や筋管細胞では,複数の幹細胞マーカーおよびES細胞マーカーの発現量が増大していた.これらのうち少なくともCD34とNanogについては,発現量の増大は転写活性化を介してもたらされた.またlarge Tを発現させた後にその発現を遮断した細胞では,脂肪細胞や骨芽細胞への分化がみられた.以上のことから,large Tによる脱分化細胞も,Msxlによる脱分化細胞と同様に多能性の間葉系幹細胞状態になっており,分化の多能性を獲得していると考えられる.C2C12筋芽細胞や10T1/2細胞にM-Rasを過剰発現させると,骨芽細胞分化が誘導・促進され,Sca-1とCD34の発現が顕著に誘導された.またM-RasのRNAiにより,骨芽細胞分化が阻害された.したがってMsxlはM-Rasを介してSca-1やCD34を発現し,間葉系幹細胞状態を誘導する可能性が考えられる.さらにこれらの間葉系幹細胞はM-Rasの恒常的活性化により骨芽細胞に分化すると考えられる.

我们已经表明，具有同型基因MSXL的成年小鼠中骨骼肌的转导导致肌纤维的去分化，从而导致大量的单核细胞。分离的去分化细胞表达干细胞标记SCA-1和CD34，并将其转变为脂肪细胞和成骨细胞。因此，在这项研究中，我们旨在阐明MSXL诱导去分化和多能间充质干细胞状态的机制。在小鼠骨骼肌细胞的终末分化的肌管细胞中表达MSXL C2C12导致核中BRDU的摄取，从而发展为S相。结果表明事实就是这种情况。因此，人们认为通过经过细胞周期来表达肌管细胞的表达肌管细胞。此外，在TET-OFF系统中建立了能够表达MSXL的C2C12成肌细胞系。在MSXL表达后阻断其表达的细胞实现了多能分化，并且很容易区分成脂肪细胞和成骨细胞。此外，在表达REL的细胞（NF-KB之一）中，仅在核中存在RER时才诱导MSXL的表达。因此，结果表明，MSXL表达是Rel的下游诱导的。骨骼肌细胞系C2SVTTS11（C2SVT）中的SV40，可以通过诱导大T抗原的表达来诱导推导，而在这些表达CD34和Nanog表达的大型T. tripation trimations的表达中，多个干细胞标记和ES细胞标记的表达水平增加了，这是由CD34和Nanog表达的大型T。此外，观察到大量T分化为脂肪细胞和成骨细胞后阻断其表达的细胞。由T引起的去分化细胞也处于多能间充质干细胞状态，类似于由MSXL引起的细胞，并且被认为已经获得了多能分化。 C2C12中过表达的M-RAS和10T1/2细胞中的M-RAS诱导并促进成骨细胞分化，并诱导SCA-1和CD34的表达。此外，M-RAS中的RNAi抑制成骨细胞分化。因此，MSXL通过M-RAS表达SCA-1和CD34，并可能诱导间充质干细胞态。此外，人们认为这些间充质干细胞通过M-RAS的组成型激活分化为成骨细胞。