細胞周期制御因子による心筋再生療法の開発を目指した研究

研究旨在利用细胞周期调节剂开发心肌再生疗法

基本信息

批准号：
19590806
负责人：
ADATI Mimi
金额：
$ 2.66万
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 Scientific Research (C)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19590806/
关键词：
心筋再生サイクリンD1 核移行

项目摘要

哺乳類の心筋は生後終末分化すると増殖能を失う。哺乳類の心筋細胞がなぜ増えないのか解析する研究は、心筋細胞・神経細胞などの終末分化細胞の分化状態の維持機構の解明のみならず、未だ発展途上にある虚血性心疾患や特発性心筋症に対する心筋再生治療法の開発につながる可能性があり、重要性が高い。研究代表者はこれまでにラットを用いた実験で、細胞周期アクセル分子であるサイクリンD1が心筋の血清やGrowth刺激によって誘導されるものの核への局在が障害されており、実際には心筋の細胞周期は活性化されないことを見出し、サイクリンD1に核移行シグナル(NLS)を付加し強制的に核内に移行させることによってin vitro, in vivoにおいて心筋の細胞周期が廻ることを発見した。さらに、サイクリンD1の核局在障害の原因を、(1) 核内への移行、(2) 核内分解、(3) 核外移行の亢進、について解析したところ核内への移行が障害されていることが明らかになった。本研究ではサイクリンD1の核内移行障害の責任領域(アミノ酸範囲)を明らかにするために、複数の欠失変異または点変異を有するサイクリンD1の蛋白質とアデノウイルスベクターを作成し、in vitroおよびin vivo核移行アッセイを行った。その結果C-末のわずか10アミノ酸前後の配列がサイクリンD1の核内移行を抑制的に制御している可能性があることを見出した。心筋細胞の再生能とサイクリンD1の構造とを動物の進化段階に応じて比較すると、我々が同定した責任アミノ酸領域は、心筋再生能を有するフグやZebrafishなどの魚類やXenopusなどの両生類では見られず高等動物に進化するにつれて現れてくるということを見出している。また、サイクリンD2・D3にはみられない。この構造の違いがサイクリンD1の核移行阻害・心筋終末分化に伴う分裂停止に深く関わっていると考えられ、今後再生医療へ大きく発展する可能性がある。

哺乳动物心肌失去了产后终末分化后增殖的能力。分析为什么哺乳动物心肌细胞不增加的研究非常重要，因为它不仅可能阐明了维持终末分化细胞（例如心肌细胞和神经元）分化状态的机制，而且还导致心肌再生性心脏病和侏罗纪病的心肌治疗的发展仍在发展。在使用大鼠的实验中，研究者发现，尽管细胞周期加速器分子Cyclin D1是由心肌血清或生长刺激诱导的，但对核的定位受损，实际上心肌细胞周期未激活。他发现，通过将核易位信号（NLS）添加到细胞周期蛋白D1并强行将其转移到核中，心肌细胞周期正在体外和体内循环。此外，分析了细胞周期蛋白D1的核定位置的原因（1）迁移到核系统中，（2）核降解，以及（3）核外壳增加，表明迁移到核系统受损。在这项研究中，为了澄清核转运障碍（氨基酸范围）的区域，创建了具有多个缺失或点突变的细胞周期蛋白D1的蛋白质和腺病毒载体，并进行了体外和体内核易位测定。结果，发现在C末端只有大约10个氨基酸的序列可以抑制细胞周期蛋白D1的核易位。在比较心肌细胞的再生潜力和根据动物的进化阶段的再生潜力和Cyclin D1的结构时，我们发现，在Pufferfish，Zebrafish和诸如Xenopus之类的两栖动物（如Xenopus）中未发现我们确定的负责任的氨基酸区域，其能够在动物上恢复到较高的动物，并且可以像它们更高的动物外观，并能够像更高的动物外观，并能够脱颖而出。同样，在细胞周期蛋白D2和D3中看不到它。这种结构差异被认为与心肌终末分化相关的核易位和有丝分裂停滞深深参与，并且将来它可能会发展成为再生医学。