双重リコンビネゼによる非ミオサイト集団の遺伝子系統追跡

科学分野:

• 心血管生物学
• 幹細胞 研究
• 再生医療

背景:

• 成人哺乳類の心臓における心臓筋細胞再生のための心臓幹細胞の存在は議論の余地がある.
• 以前の研究では,様々なマーカー (Sca1+,Bmi1+,Isl1+,Abc2+) によって識別された,または特定のマーカーが欠如した推定心臓幹細胞群が報告されています.
• 未確認の心臓幹細胞が成人の心臓に新しい心筋細胞を生成できるかどうかは不明である.

研究 の 目的:

• 特定の幹細胞マーカーに頼らずに,成人の心臓で新しい心筋細胞を生成する非筋細胞の可能性を調査する.
• 胚の発達,成人ホメオスタシス,および心筋梗塞後の新しい心筋細胞の起源を in vivo で追跡する.

主な方法:

• デュアル・リコンビネザスを用いた新しい,マーカーのない遺伝子系統追跡システムの開発.
• 胚性および成人の心臓,および骨格筋の非肌細胞集団を追跡するためのシステムの適用.
• 様々な生理学的および病理学的条件下で非肌細胞からデノボの心肌細胞生成の評価.

主要な成果:

• 運命マッピングのデータは,新しい心筋細胞が胚の心臓の非心筋細胞から発生することを明らかにしました.
• ホメオスタシスまたは心筋梗塞後の成人心臓では,非筋細胞から筋細胞への変換の証拠は観察されなかった.
• 系統追跡システムは,損傷後の骨格筋の非筋細胞から新しい筋細胞の生成を成功裏に検出し,陽性対照として機能しました.

結論:

• この研究は,胚の心臓では非ミオサイトからミオサイトへの変換が起こりますが,成人の心臓では起こらないという in vivo 遺伝的証拠を提供します.
• この発見は,成人の哺乳類における心臓再生のための推定幹細胞集団のミオジェニックの可能性に異議を唱える.
• 組織修復のための他の臓器系における内生性幹細胞を特定するための新しい遺伝的戦略が提示されています.