生体組織の再生能力を低下させるタンパク質を発見！再生医療への応用が期待！～幹細胞の分化を抑制するタンパク質「グレムリン２」～

藤田医科大学（豊明市沓掛町田楽ヶ窪1番地98）の応用細胞再生医学講座（研究責任者 教授：赤松 浩彦）・皮膚科学講座（教授：杉浦 一充）と日本メナード化粧品株式会社（名古屋市中区丸の内3-18-15、代表取締役社長：野々川 純一）は、共同で、再生医療への応用が進められている「間葉系幹細胞＊1」の研究を、2003年より行って参りました。今回、生体組織の再生に関わる幹細胞の分化能を抑制するタンパク質「GREM2(グレムリン2)」を突き止めました。
共同研究のグループは、皮下脂肪に存在する間葉系幹細胞をターゲットに、加齢にともなう幹細胞の能力の変化について解析を進め、以下３つのことが明らかになりました。

１．間葉系幹細胞の脂肪細胞への分化をGREM2が抑制する。
２．加齢にともない皮下脂肪のGREM2の発現量は増えている。
３．GREM2の発現量を減らすと間葉系幹細胞の分化能は改善する。

私たちの生体組織を維持・再生するためには、組織に存在している幹細胞の分化によって新しい細胞を供給することが重要です。今回の研究によって、GREM2は幹細胞の分化能力を抑制していることが明らかになりました。また、GREM2は加齢にともなって発現量が増えていることもわかりました。つまり、加齢によってGREM2が増えると、幹細胞の能力を低下させ、その結果、組織の再生能力が衰えるメカニズムが見えてきました。なお今回の研究から、GREM2の発現量を減らすことで幹細胞の能力を高めることが可能であると期待されたことから、今後GREM2の発現をコントロールする技術が確立できれば、生体組織の再生能力の向上や、再生医療への応用が期待できると考えています。
本研究成果は、2019年10月26日付け科学雑誌「Regenerative Therapy」電子版に掲載されました。

＊1　間葉系幹細胞
間葉系幹細胞は、骨髄、臍帯血、歯髄などから分離され再生医療への応用が進められています。なかでも皮下脂肪は、他の組織に比べて幹細胞が豊富に存在し、分離しやすく、幹細胞の供給源として注目されています。


＜参考資料＞
１．GREM2が間葉系幹細胞から脂肪細胞へ分化する能力を低下させる
間葉系幹細胞を培養し、脂肪細胞へ分化させる実験において、GREM2を添加した場合としていない場合を比較した結果、GREM2が存在する条件では脂肪細胞への分化が抑制されることが確認されました。

２．加齢によって脂肪組織中でGREM2が増える
12～97歳の計36名の皮下脂肪組織切片を用い、GREM2を染色して解析を行いました。その結果、加齢に伴い間葉系幹細胞やその周囲の細胞で、GREM2の量が増加することが確認されました。

３．GREM2の量を制御すると、間葉系幹細胞の能力が高まる
GREM2が多い高齢者の脂肪組織から分離した細胞に対し、GREM2遺伝子の発現を抑制して脂肪細胞へ分化させる実験を行いました。その結果、GREM2遺伝子の発現を抑制していない細胞に比べ、発現を制御した細胞は、脂肪細胞へ分化する割合が多くなることを発見しました。

４．掲載雑誌・タイトル・著者について
雑誌名：　Regenerative Therapy
論文タイトル：　Increase of Gremlin 2 with age in human adipose-derived stromal/stem cells and its inhibitory effect on adipogenesis
著者：　Mika Kawagishi-Hotta1-3*, Seiji Hasegawa1,2,4, Toshio Igarashi1, Yasushi Date1,2,
Yoshie Ishii1,3, Yu Inoue1,2,　Yuichi Hasebe1,2, Takaaki Yamada1,3,4, Masaru Arima4, Yohei Iwata4, Tsukane Kobayashi4,　Satoru Nakata1, Kazumitsu Sugiura4, Hirohiko Akamatsu3
* Corresponding author
所属：
1 Research laboratories, NIPPON MENARD COSMETIC CO., LTD.
2 Nagoya University-MENARD Collaborative Research Chair, Nagoya University Graduate School of Medicine
3 Department of Applied Cell and Regenerative Medicine, Fujita Health University School of Medicine
4 Department of Dermatology, Fujita Health University School of Medicine

藤田医科大学 応用細胞再生医学
教授　赤松 浩彦
MAIL：stemcell@fujita-hu.ac.jp

藤田医科大学 皮膚科学
教授　杉浦 一充
MAIL：ksugiura@fujita-hu.ac.jp