論文を読む時間ができた

natureから、myogenic progenitor cell関連を2報。
いまだに謎が多い、筋肉の幹細胞について。

A Pax3/Pax7-dependent population of skeletal muscle progenitor cells
nature Vol 435|16 June 2005

 脊椎動物の発生の途上では、胎生期のmyogenesisのphaseにしたがって、骨格筋の形成・成長が促進される。最初期の胎生期の筋細胞のoriginや、それが分子メカニズム的にどのように制御されているのかはよく研究されているが、その後のmyogenesisに関してはよくわかっていない。
 このグループは「Pax3, Pax7(転写因子)は発現するが、骨格筋特異的マーカーを発現しない」という新しい細胞のpopulationを同定した。これらは発生期を通じて胎仔の胴や四肢の筋において、分裂増殖する種として維持される。研究グループはPax3レポーター(GFP)を用いることで、これらのpopulationは骨格筋の前駆細胞であり、その後myogenicになり骨格筋を形成することが明らかになった。発生後期には、これらのpopulationが生後の筋に特徴的なsatellite cellとなる。
 Pax3, Pax7をともに欠損したマウスの筋では、ある程度までしか発達しなくなってしまい、発生初期の筋だけが形成される。Pax3 or Pax7を欠いた細胞は死ぬか、あるいはmyogenicな運命をたどらない。
 結論として、Pax3/Pax7依存的なresident前駆細胞のpopulationはmyogenicな細胞を形作り、骨格筋の形成に重要である。


これは胎生期の話で、adultのsatellite cellでもPax3/Pax7は機能発揮に重要なのかはつい最近まで検討されておらず、それをやったのが次の論文で、予想外の結果が出ています:

Adult satellite cells and embryonic muscle progenitors have distinct genetic requirements
nature Vol 460|30 July 2009

 ほ乳類筋前駆細胞がもつmyogenicなpotentialや自身の生存、成長はPax3やPax7に依存している。(胎生期にはPax3&Pax7, 出生直後にはPax7のみ。)しかしこういった研究はin vitroでしかやられてきておらず、in vivoでの検討はされてこなかった。
 そこで研究グループはinducible Cre/loxP lineage tracingとconditional gene inactivationを組み合わせ、前脛骨筋でmuscle regenerationの検討を行った。具体的には、tamoxifen-inducible Cre recombinase-oestrogen受容体というfusionタンパクを発現するアレル(Pax7もつぶしてある)をもったマウスと、Creの発現依存的にPax7 nullとなるようなアレルをもったマウスをかけ合わせる。これによって、tamoxifenを投与するとCreが発現し、Pax7 nullとなる。このようなピタゴラスイッチ的な仕組みによって、「胎生期ではPax7が発現しているが、adultではPax7が欠損する」ということが可能になり、胎生期でのPax7欠損の影響を回避できる。
 予想外なことに、adultマウスでPax7が不活性化されても、そのsatellite cellはcontrolと同様にmuscle regenerationの機能を果たした。Pax7発現のないこれらのsatellite cellは分裂増殖することができ、sublaminalな定位置を占めることもできる。またさらなるregenerationにおいてもサポートすることができる。さらに、Pax3とPax7を同時に不活性化させても、やはり正常なmuscle regenerationが起こった。様々なtime pointでPax7を不活性化させたところ、Pax7は前駆細胞がquiescenceになるjuvenileな時期までしか必要ではないことが明らかになった。またin vitroで、前駆細胞がadult satellite cellへ移行するときのPax7依存性は、cell-autonomousに変化することがわかった。
 結論として、embryonic→juvenile→adultと個体が成長するにつれて、muscle stem cellはそのgenetic requirementを変えていく。
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by 5-gekkostate-3 | 2009-12-29 20:48 | 論文

動物の社会性行動を研究中。実験の待ち時間に書きます。


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