iMuSCs, #3

Introduction
Tissue repair after injury is a complex biological process, which involves the activation of tissue-resident precursors and stem cells, and a variety of infiltrating cells responding to local and systemic signals. Mammalian skeletal muscle regeneration relies on the activation and proliferation of the resident muscle precursor cells1,2 including satellite cells and muscle stem cells (MuSCs), which are populations of mononucleated cells located between the basal lamina and sarcolemma of muscle fibers. MuSCs are a functionally heterogeneous population of cells and have variable proliferation rates, marker expression profiles, self-renewal capacities, clonogenicity and differentiation capacities2,3. We have previously discovered that among MuSCs, a small population of iMuSCs exist and can be isolated from injured murine skeletal muscles using a Cre-LoxP system established in our laboratory4. We have shown that iMuSCs not only express CD34, Sca1 (Stem cell antigen-1), and Pax7 (Paired box protein 7), but also presented strong myogenic differentiation and muscle regeneration abilities in vivo5. In addition, we demonstrated that iMuSCs demonstrate stem cell behaviors, and are capable of differentiating into non-myogenic lineages, such as CD31+ endothelial-like cells in the healed skeletal muscle4. Here, we further investigate the unique nature of the iMuSCs, focusing on their morphology, marker expression profile, pluripotency, migratory abilities and differentiation potential.
緒言
傷害発生後の組織修復は複雑な生物学的過程であり、組織固有の前駆細胞や幹細胞、さらに、局所及び全身性シグナルに反応して侵入してくる多くの細胞の活性化から成り立っている。哺乳動物の骨格筋脂肪の再生は、サテライト細胞や筋幹細胞(MuSCs)などの組織固有筋前駆細胞の活性化と増殖に依存する。これらの細胞群は、筋線維の基底版と筋線維鞘の間に存在する単核細胞集団だ。MuSCsは、機能的に不均一な細胞集団であり、さまざまな増殖速度、多彩な表面マーカー、自己再生能、コロニー形成能、分化能を持つ。以前に我々は、MuSCの中に、iMuSCsという小細胞集団が存在し、我々が開発したCre-LoxPシステムを用いて傷害性骨格筋から単離できることを見出した。iMuSCsは、CD34, Sca1 (Stem cell antigen-1), and Pax7 (Paired box protein 7)を発現していると同時に、in vivoにおいて強い筋源性分化や筋再生能を有していることが示された。加えて、iMuSCsが幹細胞の挙動を示し、治癒過程の骨格筋に存在する、非筋源性細胞系であるCD31+内皮様細胞へと分化する能力があることを証明した。今回我々は、iMuSCsの形態、発現マーカー、多能性、移動能、分化能に注目して、さらなる検討を加えたので報告する。
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