日本小児循環器学会雑誌 Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery

Online ISSN: 2187-2988 Print ISSN: 0911-1794
特定非営利活動法人日本小児循環器学会 Japanese Society of Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery
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Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery 35(2): 70-81 (2019)
doi:10.9794/jspccs.35.70

ReviewReview

心臓と心筋細胞の初期発生研究Cardiac Progenitor Cells and Heart Development in the Early Stage Embryo

1大阪大学大学院医学系研究科小児科学Department of Pediatrics, Osaka University Graduate School of Medicine ◇ Osaka, Japan

2ロンドン大学クイーンメアリー校バーツアンドロンドン医歯学部ウイリアムハーベイ研究所トランスレーショナル治療学Translational Medicine and Therapeutics, William Harvey Research Institute, Barts and The London School of Medicine and Dentistry, Queen Mary University of London ◇ London, England

3大阪大学大学院医学系研究科心臓再生医療学Department of Cardiac Regeneration and Therapeutics, Osaka University Graduate School of Medicine ◇ Osaka, Japan

4京都府立医科大学医学部医学科解剖学教室Division of Anatomy and Developmental Biology, Kyoto Prefectural University of Medicine ◇ Kyoto, Japan

発行日:2019年5月1日Published: May 1, 2019
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心臓原基は側板中胚葉の前方領域に形成される心臓前駆細胞に由来するとされる.しかし原腸陥入の結果発生する中胚葉細胞において,一体どの細胞がどのタイミングで心臓前駆細胞になるように運命づけられるのか?また,どのようにして心臓を構成する細胞の系譜分け(心室筋,心房筋,刺激伝導系,心内膜細胞,心筋線維芽細胞,平滑筋細胞や内皮細胞)や,位置分け(右心室か左心室か)がなされているのか?このような細胞系譜の運命決定のメカニズムについて,これまでは多くが謎に包まれていた.これらの疑問に答えを出すことは,今後,多能性幹細胞(ES/iPS細胞)などを用いた心臓再生医療やin vitroでの創薬モデルを発展させるためには非常に重要な知見となる.私達はこれまで特に心筋前駆細胞の運命決定にかかわる分子メカニズムについて研究を行ってきた.この総説では,心筋細胞を始めとする心臓構成細胞が,「いつ」「どのようにして」「どの」細胞になるのかという細胞運命を決定する機序の解明に少しでも近づくために私達がこれまで行ってきた研究成果を紹介し,今後の心臓初期発生研究の方向性と臨床応用の可能性に関し議論したい.

Heart cells developmentally originate from cardiac progenitor cells (CPCs) populating in the heart field, which is located in the most anterior part of the lateral plate mesoderm. The molecular mechanisms underlying the determination of which cell type a CPC will develop into (ventricular cardiomyocyte, atrial cardiomyocyte, conducting system, cardiac fibroblast, smooth muscle cell, or endothelial cell) remain largely unknown. Additionally, the factors controlling the decision regarding which specific anatomical structure in the heart a cell will develop into, are still unknown. In this review, we discuss our recent progress in the study of CPCs, how they are specified, and how they differentiate. We also discuss future perspectives of cardiac development and potential therapeutic applications.

Key words: heart development; cardiac progenitor cells; iPS cells; single cell expression profiling

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