研究助成対象者データベース

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申請者名藤田 諒

研究題目

骨格筋組織幹細胞が秘めた新しい可能性の探索

プログラム
医学系研究継続助成 基礎
所属機関
筑波大学
所属部署
医学医療系、トランスボーダー医学研究センター、再生医学
申請年度
2023年度
キーワード
骨格筋 骨格筋幹細胞 遺伝性筋疾患 リプログラミング 筋再生
研究結果の概要
本研究では、骨格筋組織幹細胞が有する未分化性と可塑性に着目し、骨格筋以外の細胞系譜、特に心筋細胞へのリプログラミング応用につながる基盤知見の取得を目的として研究を進めた。本年度は、骨格筋幹細胞から心筋細胞への直接的な誘導実験については限定的な進捗にとどまったが、ヒト骨格筋系細胞の細胞運命制御に関する重要な成果を得た。特に、大Maf転写因子群がヒトおよびウシ骨格筋細胞において速筋型プログラムを誘導し、細胞の分化状態や代謝特性を大きく変化させ得ることを明らかにした。また、関連する共同研究として、心筋リプログラミング因子を用いた細胞運命変換が心不全モデルの病態改善に寄与することを示した。これらの成果は、組織幹細胞や分化細胞の可塑性を利用した新たな再生医療応用の基盤となるものであり、今後は骨格筋幹細胞の未分化状態と心筋系細胞へのリプログラミング効率との関連を検証していく。
公表論文
1. Sadaki S, Tsuji R, Hayashi T, Watanabe M, Iwai R, Wenchao G, Semenova E, Sultanov R, Zhelankin A, Generozov E, Ahmetov I, Sakakibara I, Ojima K, Sakurai H, Muratani M, Kudo T, Takahashi S, and Fujita R*. *Corresponding author. “Large Maf Transcription Factors Reawaken Evolutionarily Dormant Fast-Glycolytic Type IIb Myofibers in Human Skeletal Muscle,” Skeletal Muscle, Vol. 15, No19, 2025.
2. Yamada Y, Sadahiro T, Nakano K, Honda S, Abe Y, Akiyama T, Fujita R, Nakamura M, Maeda T, Kuze Y, Onishi M, Seki M, Suzuki Y, Takeuchi C, Iwasaki YW, Murano K, Sakata-Yanagimoto M, Chiba S, Kato H, Sakamoto H, Hiramatsu Y, Ieda M. “Cardiac Reprogramming and Gata4 Overexpression Reduce Fibrosis and Improve Diastolic Dysfunction in Heart Failure With Preserved Ejection Fraction,” Circulation, 151(6): 379-395, 2025.
研究題目

骨格筋組織幹細胞が秘めた新しい可能性の探索

プログラム
医学系研究助成 基礎
所属部署
再生医学分野(医学医療系循環器内科)
申請年度
2021年度
キーワード
骨格筋 骨格筋幹細胞 遺伝性筋疾患 老化 リプログラミング
研究結果の概要
骨格筋幹細胞は生体内で唯一骨格筋再生に特化した組織幹細胞であり、所謂committed myogenic progenitor として世界中で認知された組織幹細胞である。一方で骨格筋幹細胞は未分化で可塑性が高いため、骨格筋以外の他組織の細胞へ分化誘導するリプログラミングに対するハードルが低いと考えた。そこで、本研究では骨格筋幹細胞の他組織、特に心筋細胞へのリプログラミング効率に与える未分化性の影響を検証する。本研究を達成するために、これまでに骨格筋幹細胞の未分化性維持に関わる遺伝子の探索及び培養方法等の確立を中心に進めてきた。まず、未分化な骨格筋幹細胞集団を単離する方法を確立するためのMyoD ノックインマウスを作成に成功した。さらに、この独自のツールを利用することでDusp13とDusp27 を新たに筋分化制御因子として同定した。実際に、Dusp13/27を抑制すると骨格筋幹細胞の未分化状態が維持されることが明らかとなった。今後はより詳細な分子機構を解明し、骨格筋幹細胞の未分化状態とリプログラミングとの関連を明らかにする。
公表論文
1. Fujita R*, Mizuno S, Sadahiro T, Hayashi T, Sugasawa T, Sugiyama F, Ono Y, Takahashi S, Ieda M. *Corresponding author. Generation of a MyoD knock-in reporter mouse line to study muscle stem cell dynamics and heterogeneity. iScience, 2023, 26 (5): 106592. https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.106592
2. Hayashi T, Sadaki S, Tsuji R, Okada R, Fuseya S, Kanai M, Nakamura A, Okamura Y, Muratani M, Wenchao G, Sugasawa T, Mizuno S, Warabi E, Kudo T, Takahashi S*, Fujita R*. *Corresponding author. Dual-specificity phosphatases 13 and 27 as key switches in muscle stem cell transition from proliferation to differentiation. bioRxiv, 2023.
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