藤田医科大学および京都府立医科大学の研究グループは、線維芽細胞およびヒトiPS細胞から骨格筋幹細胞を作製する技術の開発に成功した。

 骨格筋幹細胞は、筋の再生が必要となったとき、骨格筋を新たに作ると同時に再び幹細胞を産み出して次の再生に備える、という仕組みを持っている。これを応用して、難治性筋疾患の一つである筋ジストロフィーなどでは、幹細胞を移植し補充することで再生を促す治療開発が期待されているが、通常、筋を修復する必要が無い状態では増殖しない骨格筋幹細胞を、どのように集めてくるかという課題があった。

 本研究グループはこれまでに、骨格筋幹細胞が増殖するとき、Pax3と呼ばれる転写因子が強く発現していることを明らかにしてきた。そこで今回の研究では、マウスPax3を発現する骨格筋幹細胞の中で、Pax3以外に強く発現する転写因子を調査し、結果としてPAX3、MYOD、HEYL、KLF4の4種がマウス線維芽細胞からPax陽性の骨格筋幹細胞を誘導するために必須の遺伝子であることを突き止めた。

 これにより、マウスおよびヒト線維芽細胞、そしてヒトiPS細胞からPAX陽性の骨格筋幹細胞を1か月間程度で誘導することに成功。この誘導型ヒト骨格筋幹細胞を筋ジストロフィーモデルマウスに移植したところ、筋ジストロフィーの原因となるジストロフィンの発現異常が劇的に回復し、筋再生に大きく寄与することが確認された。

 4種類の遺伝子を利用して骨格筋の源となる骨格筋幹細胞を作製できることを明らかにした本成果は、将来的に骨格筋幹細胞補充による再生医療につながる可能性がある。研究グループは今後、誘導型ヒト骨格筋幹細胞を大量に増殖培養する技術開発を目指していくという。

論文情報:【Stem Cell Reports】Core transcription factors promote induction of PAX3-positive skeletal muscle stem cells

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大学ジャーナルオンライン編集部

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