造血幹細胞は細胞周期をゆっくりと回っている。この静止期性により, 幹細胞は外界からのストレスを受けにくくなっていて, 長期にわたる造血にもかかわらずその消耗を免れていると考えられる。幹細胞の静止期性は, 内的および外的因子によって制御されている。我々は造血幹細胞の代謝を検討し, それらは低酸素性ニッチでHIF-1αを発現し, 嫌気的代謝を営んでいることを見出した。HIF-1α欠損マウスの造血幹細胞は好気的代謝により, その静止期性を失い, 消耗老化が進むことを見出した。
Stem cell maintenance in a haltered cell-cycle state (i.e., quiescence) has been proposed as a fundamental property of HSCs. Maintenance of quiescence protects HSCs from functional exhaustion and naturally producing extrinsic cellular insults to enable lifelong hematopoietic cell production. HSC quiescence is regulated through a complex network of cell intrinsic regulations along with extrinsic influences from the microenvironment. Normal HSCs maintain intracellular hypoxia, stabilize the hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) protein and generate ATP by anaerobic metabolism. In HIF-1α deficiency, HSCs became metabolically aerobic, lost cell cycle quiescence, and finally exhausted.

研究種目 : 新学術領域研究(研究領域提案型)
研究期間 : 2010～2014
課題番号 : 22130004
研究分野 : 幹細胞生物学