チームディレクター
木村航 Ph.D.

心臓再生研究チーム

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心筋の増殖を制御する機構を明らかにし、傷ついた心臓の再生を目指す

哺乳類の成体の心臓には、心筋梗塞などで障害を受けた後の再生能力がありません。その主因として、哺乳類の成体の心臓のポンプ機能を担う心筋細胞には、ごく一部のものを除いて、細胞分裂によって増殖する能力がないことが挙げられます。しかし同じ哺乳類でも、胎児期や生後すぐの新生児期には多くの心筋細胞が増殖能を保っており、心臓には再生能力があることが分かっています。我々はこれまでに、ミトコンドリア好気呼吸とそれによって生じる酸化ストレスが生後の心筋細胞の増殖能を失わせる原因の一つであることを見出しました。そこで、我々の研究室では、酸化ストレスにより細胞周期が制御されるメカニズムをより詳細に明らかにし、その機構をターゲットにした新しい心臓再生の方法を確立することを目指します。より具体的には、一部の心筋細胞が生後も増殖能を保つ機構、そしてミトコンドリア好気呼吸の低下による心筋細胞の増殖誘導の機構を理解し、そのエンジニアリングによる心筋再生の誘導の可能性を探ります。

研究テーマ

個体発生および老化過程での心筋細胞の細胞周期制御機構の理解
微生心筋ターンオーバーにおける低酸素シグナルの機能解析
酸素代謝制御による心筋再生誘導

主要論文

Xiao F, Nguyen N, Wang P, et al.
Adducin Regulates Sarcomere Disassembly During Cardiomyocyte Mitosis
Circulation 150(10), (2024) doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.122.059102

Saito Y, Sugiura Y, Sakaguchi A, et al.
Postnatal xanthine metabolism regulates cardiac regeneration in mammals
bioRxiv (2024) doi: 10.1101/2024.07.24.605040

Nishiyama C, Saito Y, Sakaguchi A, et al.
Prolonged Myocardial Regenerative Capacity in Neonatal Opossum.
Circulation 146(2), 125-139 (2022) doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055269

Sakaguchi A, Kawasaki M, Saito Y, et al.
Benzyl isothiocyanate induces cardiomyocyte proliferation and heart regeneration
bioRxiv 146, (2022) doi: 10.1101/2021.09.08.459197

Sakaguchi A, Kimura W.
Metabolic regulation of cardiac regeneration: roles of hypoxia, energy homeostasis, and mitochondrial dynamics
Current Opinion in Genetics & Development 70, 54-60 (2021) doi: 10.1016/j.gde.2021.05.009

Saito Y, Kimura W.
Roles of phase separation for cellular redox maintenance
Frontiers in Genetics 12, 691946 (2021) doi: 10.3389/fgene.2021.691946

Sakaguchi A, Nishiyama C, Kimura W.
Cardiac Regeneration as an Environmental Adaptatio
Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research 1867(4), 118623 (2020) doi: 10.1016/j.bbamcr.2019.118623

Nakada Y, Canseco D C, Thet S, et al.
Hypoxia induces heart regeneration in adult mice.
Nature 541, 222-227 (2017) doi: 10.1038/nature20173

Kimura W, Xiao F, Canseco D C, et al.
Hypoxia fate mapping identifies cycling cardiomyocytes in the adult heart.
Nature 523, 226-230 (2015) doi: 10.1038/nature14582

Canseco D C, Kimura W, Garg S, et al.
Human ventricular unloading induces cardiomyocyte proliferation.
Journal of the American College of Cardiology 65, 892-900 (2015) doi: 10.1016/j.jacc.2014.12.027

Puente B N, Kimura W, Muralidhar S A, et al.
The oxygen rich postnatal environment induces cardiomyocyte cell cycle arrest through DNA damage response.
Cell 157, 565-579 (2014) doi: 10.1016/j.cell.2014.03.032