幹細胞：DNAメチル化は、健康な状態と虚血状態においてアストロサイトの幹細胞性を制御する

アストロサイトは哺乳類の脳において最も数多く存在する細胞タイプであり、ニューロンを構造と代謝の面から支え、シナプスを調節し、損傷や病気の後に反応性になる。しかし、ごく一部のアストロサイトは成体の脳の特定領域に定着し、そこで分化したニューロンやグリア系統の細胞を活発に作り出すので、神経幹細胞と呼ばれている。通常の実質性アストロサイトと静止状態の神経幹細胞は、機能が大きく異なるものの、トランスクリプトームはよく似ている。従って、幹細胞活性が分子レベルでどのようにコードされているのかはいまだに分かっていない。今回我々は、健康な成体マウスと虚血状態の成体マウスの脳で、神経幹細胞とその子孫、および線条体と皮質由来のアストロサイトについて、トランスクリプトーム、クロマチンアクセシビリティー、メチロームを調べた。その結果、アストロサイトあるいは幹細胞の機能に関連する、異なったメチル化プロファイルが特定された。幹細胞機能は、アストロサイト遺伝子のメチル化と、後に発現する幹細胞遺伝子の脱メチル化によって仲介されていることが分かった。虚血による脳への損傷は、線条体のアストロサイトの幹細胞性獲得を引き起こすことが知られている。この応答には、アストロサイトのメチロームの幹細胞メチロームへの再プログラム化が関わっており、de novoメチルトランスフェラーゼDNMT3Aがないとこの応答が起こらないことが分かった。これらの知見から、DNAメチル化が再生医療の標的として期待できることが明らかになった。

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