記事は、p2919、2931、2960、2963および2967を参照してください

私たちはいつか、心筋梗塞後に数日、あるいは数年後に来る患者の機能を回復することができるかもしれませんか？ 組織再生によって心機能を回復させる生物学的治療法を開発するには、基礎を理解する必要があります。 したがって、心臓の心筋細胞がどのように補充されるかは、この基本的な理解が失敗した心臓の再生戦略を成功させるために重要である可能性が高いため、学術的な好奇心以上のものです。

この循環問題では、5つの研究者グループが同じ生物学的問題に取り組み、すべてが同じ結論に達しました。

: Ｓｃａ−１細胞表面抗原を発現する心臓内の細胞は、意味のある程度まで心筋細胞にならず、代わりに内皮細胞になることを意味する。 これらの記事は、成体哺乳動物では、私たちの新しい心筋細胞は、既存の心筋細胞から生じ、まれに（全くであれば）成体の心臓幹細胞から生じるというしかし、これらの新しい記事は、心筋生物学のパズルの一部を提供するだけではなく、一緒に、科学が私たち全員に利益をもたらすためにどのように時 この点を説明するために、成人心臓幹細胞の概念がどのように始まったかを検討する価値がある。

成体幹細胞は、自己再生し、2つの異なる細胞型に分化することができる細胞である。

成体幹細胞は、自己再生することができ、また、2つ 成体幹細胞の十分に確立された例が、例えば、造血系、腸上皮、および毛包に存在する。2約15年前、成体幹細胞は、正当な理由のために、哺乳類生物学のすべての分野で刺激的でした。3胚性幹細胞の使用は、倫理的および宗教的な理由で非常に議論の余地があった; したがって、成体幹細胞は、ヒト組織を再生するための解決策であるように見えた。 ジョージ-ウォーカー-ブッシュはアメリカ合衆国大統領であり、成体幹細胞の研究を支持したが、胚性幹細胞の研究には反対した。4成体幹細胞は、潜在的に既存の組織（おそらく小さな生検または血液サンプル）から単離され、拡張され、その後、患者自身の分化細胞の無制限の数を作 関心のある組織が何であっても、研究者らはその組織の推定内因性成体幹細胞を同定し、単離することを望んでいた。

このような細胞を単離して利用することは、理論的に損傷した心臓を再構成するための新しい自己細胞を生成することができるので、常駐成体心幹細胞の概念は、非常に魅力的であった。 すべての患者は本質的に自分の心筋細胞ドナーである可能性があります。 細胞を識別するための細胞表面マーカーがなければ、針がどのように見えるかを知らずに干し草の山で針を探すようなものでした。 したがって、多くの研究者は、c-kitやSca-1のようなよく特徴付けられた細胞表面分子が既に幹細胞上で同定されていた成人造血系に自然に目を向けた。 （C-kitの物語はそれ自身の人生を取っており、この簡単な社説では詳細には議論されません。)

Sca-1はLy6タンパク質スーパーファミリーのメンバーであり、少なくとも35のヒトおよび61のマウスLy6タンパク質が存在する。5マウスSca-1細胞表面タンパク質の機能はまだ不明であり、マウスSca-1タンパク質の明確なヒト対応物（ortholog）は存在しない; Sca-1および他のいくつかのLy6タンパク質をコードするマウスゲノムの領域は、ヒトゲノムには存在しない。5 2003年に、Ohら6は、マウス心筋からSca-1+細胞を単離することを報告した;これらの細胞は培養され、実験室で見かけの心筋細胞に向かって操縦するこ さらに、損傷したマウス心臓に注入すると、Sca-1+細胞は心筋細胞と融合し、心筋細胞に分化するように見えた。 しかし、細胞の移植は、その内因性の自然な役割を反映していない可能性があり、したがって、内田ら7は、いくつかの点でSca-1を発現した細胞上に蛍光タン 遺伝子を発現する細胞をマークするために遺伝子操作されたマウスを使用すると、発生生物学の技術である”系統マッピング”と呼ばれる時間をかけてそれらの細胞を追跡することができます。 内田らは、Sca-1を発現した非心筋細胞は、生涯を通じて心筋細胞を高率に連続的に生成すると結論づけた。7

成人心臓幹細胞としてのSca-1+細胞の概念は、これまで、より広範な科学界によって完全に検討されていませんでした。 今回の循環問題では、新しいマウス遺伝子工学技術でこの概念を取り上げ、2つのオリジナルの基礎研究論文と3つの研究レターがあります。 Neidig et al8による研究では、Sca-1遺伝子座のマウスゲノムへの薬物誘導性（タモキシフェン、系統マッピングに広く使用されている）リコンビナーゼの導入 タモキシフェンとリコンビナーゼをオンにし、Sca-1+細胞をマーキングすることにより、彼らはSca-1+細胞がマークされた非常に少数の心筋細胞で、内皮細胞にな Vagnozziら9は、誘導性リコンビナーゼ法を使用し、また、Sca-1遺伝子座で構成的（常にオン）リコンビナーゼを生成し、彼らはSca-1+細胞は、心筋細胞集団への些細な貢献と、加 Ｚｈａｎｇらによる第３の研究では、心臓内のＳｃａ−１＋細胞を同定および追跡するために一連の遺伝的に改変されたマウスを操作した；Ｓｃａ−１＋細胞は内皮系のみ Tang et al11による第四の研究は、Sca-1タンパク質と一緒に作られた誘導性CreリコンビナーゼとCreタンパク質と内因性Sca-1タンパク質との間の自己開裂ペプチドシーケンスを持つ新しいマウスを生成した;この戦略は、Sca-1タンパク質の内因性産生を混乱させない。 Tangらは、Sca-1+細胞から心筋細胞は生じず、Sca-1+細胞は主に内皮細胞および線維芽細胞を産生することを見出した。 最後に、Soonpaaらによる第五の研究12蛍光レポータータンパク質と心筋細胞核をマークした第二のレポーターを発現したマウスからSca-1+細胞を単離した;これは、研究者らがSca-1+細胞を損傷した心臓細胞に移植し、細胞が心筋細胞になったかどうかを判断することができた。 Soonpaaらは、移植されたSca-1+細胞から生じる心筋細胞を発見しなかった。このように、多くの異なる研究室で多くの異なる技術を使用して、これらの5つの研究は、心臓のSca-1+細胞が心筋細胞になることはめったになく、Sca-1+心臓細胞の支配的な運命は内皮細胞になることであることを示している（図）。 振り返ってみると、Sca-1+細胞、およびc-kit+細胞も同様に、これらのマーカーが造血幹細胞に記載されているため、心臓の主に内皮細胞になることに驚くべき 内皮細胞および造血幹細胞は、同様に、多くのマーカー、および発生起源を共有しています。

最初にsca-1+細胞を提 絶対にない。 これらは、彼らの著名なキャリアを通じて優れた科学を行ってきた研究者です。 これらの以前の研究は、その時点で最良の技術を使用し、使用されたアプローチにはまだ有効な観察を報告しました。 しかし、内因性Ｓｃａ−１＋細胞の役割に関する疑問は欠けており、それは本明細書で議論される系統マッピングアプローチを待っていた。 新しい技術がどのように結論を変えることができるかの例として、私自身の研究室は、成人の心臓幹細胞の重要性を示唆した研究を14年前に行い、14は、既存の心筋細胞が成体哺乳類の心臓における新しい筋細胞生成の主要な源であることをより高度な技術で後に発見するためにのみ発見した。15さらに、この循環問題の研究では、Sca-1+細胞がマウスで有意な心筋細胞を生成するという概念は厳密に排除されているが、心臓Sca-1+細胞が実験室で生産的に操作できる可能性は排除されていない。 最後に、Sca-1+内皮プールの拡張は、血管新生に新たな洞察を提供することができ、したがって、Sca-1+細胞は、調査領域として継続すべきである。

要約すると、この新しいデータのコレクションは、内因性Sca-1+細胞が成体哺乳類における心筋細胞の重要な供給源ではないことを示しており、心筋細胞自体が成体の心臓に新しい心筋細胞を生成する細胞であるという概念に加えている。16これは、ある研究者のグループが別の研究者のグループが間違っていることを証明した場合ですか、それとも解釈の変化につながる新しい技術ですか？ これは本質的に科学そのもののプロセスであり、その時点で利用可能な最高の技術を適用する反復を伴う概念のコンセンサス理解に向けて働いているため、後者はここでのケースです。 そして、そのために、我々は循環のこの問題で成体幹細胞の研究を追求した研究者、そして冒険を始めた研究者にも拍手を送るべきです。 長い目で見れば、科学は個々のものよりもチームスポーツの多くです。

脚注