BMP-2誘導性骨髄から紐解く骨髄ニッチ細胞・CAR細胞の起源と発生メカニズム

BMP-2诱导骨髓揭示骨髓微环境细胞和CAR细胞的起源和发育机制

基本信息

批准号：
22K19625
负责人：
大野充昭
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19625/
关键词：
CAR細胞間葉系幹細胞 scRNA-seq BMP-2 骨髄

项目摘要

CAR細胞は間葉系幹細胞としての性質も有するため，その起源から老化に至る一連の分化制御メカニズムを解明することは，ステムセルエイジングを起因とする加齢性疾患の予防や治療に繋がる重要な課題である.一方，申請者らは，骨形成タンパク質として知られるBMP-2を用いて，CAR細胞を含み，造血を営む機能的な骨髄ニッチが形成された異所性骨髄器官を誘導することに成功した.そして，本モデルが，これまで難しかったCAR細胞の起源細胞のスクリーニングに応用可能であることを，予備的検討により見出した.そこで，本研究では，世界の科学者が追い求めながら未だに明らかとなっていないCAR細胞の起源や骨髄形成メカニズムを明らかにすることを目的としている．今年度は，single cell RNA-SeqによるCAR細胞の分化経路推定解析と起源候補細胞の抽出を行うため，胎生期の大腿骨の二次骨化中心から経時的に細胞を単離し，scRNA-seq をおこなった．そして，次元削減を行いUMAPにて二次元上に描写し，クラスター解析，アノテーションを行い，二次元プロット上で分化経路推定解析(Trajectory解析)をおこない，CAR細胞の起源となっている候補細胞の抽出を行った．また，CAR細胞の分化経路推定解析から遺伝子発現が有意に変動した遺伝子を抽出し，CAR細胞分化に重要な遺伝子の抽出を行った．そして，来年度に向け，これらの遺伝子群を用いてFunctional enrichment解析を行う準備を行った．

由于汽车细胞还具有间充质干细胞的特性，因此阐明了从起源到衰老的一系列分化控制机制是一个重要问题，它导致预防和治疗由干细胞老化引起的年龄相关疾病。另一方面，申请人成功使用了被称为骨形态发生蛋白的BMP-2诱导异位髓样器官，这些异位髓样器官含有汽车细胞并形成了携带造血性造血的功能性骨髓壁ni。我们还通过初步研究发现，该模型可以应用于筛选汽车电池的起源，这很难实现。因此，这项研究旨在阐明汽车细胞的起源和髓样形成的机制，骨髓形成的机制是世界各地的科学家追求的，但尚未清楚。今年，为了使用单细胞RNA-seq估算CAR细胞的分化途径，并提取候选细胞的原点，将细胞从股骨股骨的次级骨化中心中分离出来，并进行了SCRNA-Seq。降低了维度，并在二维中进行了群集分析和注释，并在二维图上进行了分化路径估计分析（轨迹分析），并提取源自CAR细胞的候选细胞。此外，从分化途径估计的CAR细胞的分析中提取具有显着不同基因表达的基因，并提取了对CAR细胞重要的基因。然后，为明年做准备，以使用这些基因组进行功能富集分析。