筋衛星細胞における機能的不均一性の分子機構の解明

阐明肌肉卫星细胞功能异质性的分子机制

基本信息

批准号：
11J10369
负责人：
小野悠介
金额：
$ 0.58万
依托单位：
National Center of Neurology and Psychiatry
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,マウス骨格筋間あるいは同一筋内でみられる筋衛星細胞(筋サテライト細胞)の機能的な不均一性を分子レベルで理解することであった.1.発生起源の異なる骨格筋間におけるサテライト細胞の機能的不均一性の分子機構の理解本研究では,非体節由来の頭部筋として咀嚼筋を,体節由来の四肢筋として腓腹筋と前脛骨筋を用いた.サテライト細胞の運命決定(増殖,分化,自己複製)について比較検討したところ,咀嚼筋由来細胞は,腓腹筋と前脛骨筋由来細胞に比べ,筋分化および自己複製しにくい反面,増殖能は著しく高いことを確認した.頭部筋と下肢筋由来サテライト細胞間の網羅的遺伝子発現比較解析を行ったところ,特にホメオボックス型転写因子の遺伝子発現パターンに顕著な違いが見られ,サテライト細胞の発生起源特異的な分子特性を明らかにすることができた.2.同一筋内のサテライト細胞における幹細胞様細胞の同定同一筋内のサテライト細胞の機能的不均一性を検討したところ,活性化したサテライト細胞の中には分裂頻度が著しく低い亜集団(低分裂細胞)が存在することがわかった.培養実験および細胞移植実験を行った結果,この低分裂細胞は,長期にわたって自己複製能を維持する「真の幹細胞」であり,分裂頻度の高い(高分裂細胞)集団は一過性に増幅して迅速な筋修復のために運命決定されている筋分化前駆細胞であることがわかった.さらに低分裂細胞の遺伝子発現パターンを調べたところ,Eya2, Syndecan-4, Epha2, Ephb6が高発現することがわかった.以上の結果をまとめて,論文として公表した(Ono et al., J. Cell Sci 2012).

本研究的目的是在分子水平上了解小鼠骨骼肌之间或同一肌肉内肌肉卫星细胞的功能异质性。 1.具有不同发育起源的骨骼了解肌肉之间卫星细胞功能异质性的分子机制。研究中，我们研究了咬肌作为非节段性头部肌肉，腓肠肌和胫骨前肌作为体节衍生的肢体肌肉。对卫星细胞命运决定（增殖、分化和自我更新）的比较研究表明，咀嚼肌来源的细胞比腓肠肌和胫骨前肌更不可能分化和自我更新，但其增殖能力较低。对源自头部肌肉和腿部肌肉的卫星细胞之间的基因表达进行综合比较分析表明，同源盒型转录因子，特别是，观察到基因表达模式的显着差异，并且我们能够阐明卫星细胞发育起源特有的分子特征。 2. 同一肌肉内卫星细胞中干细胞样细胞的鉴定同一肌肉内卫星细胞。检查激活的卫星细胞的功能异质性，我们发现有一个亚群（分裂不足的细胞）的分裂频率明显较低。通过培养实验和细胞移植实验，我们发现这些低分裂细胞是长期保持自我更新能力的“真正的干细胞”，而高分裂细胞群（highly split cells）是“真正的干细胞”。）发现Eya2是一种肌肉分化祖细胞，其命运已被确定为快速肌肉修复。此外，我们研究了分裂不良细胞的基因表达模式，发现Eya2， Syndecan-4、Epha2和Ephb6被发现高表达。以上结果总结并以论文形式发表（Ono et al., J. Cell Sci 2012）。