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miR-34a の阻害は、SIRT1 の活性化を介してヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞の細胞老化を減少させることがわかった。
Inhibition of miR-34a reduces cellular senescence in human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells through the activation of SIRT1.
PMID: 32634429 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118055.
抄録
研究テーマ:
ヒト脂肪由来間葉系幹細胞（hAD-MSCs）は、細胞治療や再生医療の最有力ターゲットとして期待されていますが、その増殖・分化能に限界があり、老化が大きな欠点となっています。本研究では、間葉系幹細胞（hAD-MSCs）の老化防止策としてのmiR-34aサイレンシングの有効性を評価するために、間葉系幹細胞（hAD-MSCs）に共通する老化の特徴を、miR-34aを一過性に阻害した後に評価することを試みた。
AIMS: Human adipose derived mesenchymal stem cells (hAD-MSCs) as the most promising target for cell therapy and regenerative medicine, face senescence as a major drawback resulting in their limited proliferation and differentiation potentials. To evaluate the efficacy of miR-34a silencing as an anti-senescence strategy in hAD-MSCs, in this study common hallmarks of senescence were assessed after transient inhibition of miR-34a in hAD-MSCs.
材料と方法:
また、第2期および第7期のhAD-MSCsにmiR-34a阻害剤をトランスフェクションしたところ、第2期および第7期のhAD-MSCsの発現レベルが低下した。また、細胞増殖率を評価するために、ダブリングタイムアッセイ、コロニー形成アッセイ、細胞周期解析を行った。老化関連β-ガラクトシダーゼ（SA-β-gal）の活性を組織化学染色により評価した。さらに、老化に関連した分子変化を定量的 RT-PCR とウエスタンブロットアッセイで調べた。また、脂肪織および骨形成誘導後のMSCの分化能を評価するために、系統特異的なマーカーの発現レベルをqPCRで解析した。
MATERIALS AND METHODS: The expression levels of miR-34a in hAD-MSCs at different passages were evaluated by real-time quantitative PCR. hAD-MSCs at passage 2 and passage 7 were transfected with miR-34a inhibitor. Doubling time assay, colony forming assay, and cell cycle analysis were performed to evaluate cell proliferation rate. The activity of senescence associated β-galactosidase (SA-β-gal) was assessed by histochemical staining. Moreover, the senescence associated molecular alterations including that of pro-senescence (P53, P21 and P16) and anti-senescence (SIRT1, HTERT and CD44) genes were examined by quantitative RT-PCR and western blot assays. To evaluate the differentiation potentials of MSCs, following adipogenic and osteogenic induction, the expression levels of lineage specific markers were analyzed by qPCR.
重要な発見:
その結果、miR-34a を阻害することにより、hAD-MSCs の増殖が促進され、脂肪原性・骨原性分化が促進され、老化に伴うβ gal 活性が低下し、老化に伴う分子変化が逆転することが明らかになった。
KEY FINDINGS: Our results showed that inhibition of miR-34a enhances the proliferation, promotes the adipogenic and osteogenic differentiation potency, reduces the senescence associated-β gal activity, and reverses the senescence associated molecular alterations in hAD-MSCs.
意義:
本研究では、miR-34a を阻害することにより、SIRT1 の活性化を介して細胞の老化が抑制されることを示した。本研究では、miR-34a のサイレンシングを行うことで、hAD-MSCs の治療効果を向上させることが可能であることを示しました。
SIGNIFICANCE: In this study, we showed that inhibition of miR-34a reduces the cellular senescence through the activation of SIRT1. Our findings support the silencing of miR-34a as an anti-senescence approach to improve the therapeutic potentials of hAD-MSCs.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Inc.