間葉系間葉系間質細胞におけるDNA損傷修復応答：細胞の老化・老化からアポトーシス・分化能まで

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Ageing Res. Rev..2020 Jul;:101125. S1568-1637(20)30260-9. doi: 10.1016/j.arr.2020.101125.Epub 2020-07-16.

間葉系間葉系間質細胞におけるDNA損傷修復応答：細胞の老化・老化からアポトーシス・分化能まで

DNA damage repair response in mesenchymal stromal cells: from cellular senescence and aging to apoptosis and differentiation ability.

Behnaz Banimohamad-Shotorbani
Houman Kahroba
Hadi Sadeghzadeh
David M Wilson
Hamid Maadi
Nasser Samadi
Mohammad Saeid Hejazi
Hekmat Farajpour
Behzad Nemati Onari
Mohammad Reza Sadeghi

PMID: 32683038 DOI: 10.1016/j.arr.2020.101125.

抄録

間葉系間質細胞(MSC)は不均質であり、幹細胞を含む複数の集団を含んでいる。ＭＳＣｓの分泌物は、幹細胞の増殖、分化、化学吸引、抗アポトーシス、および免疫調節活性を誘導する能力を有する。さらに、これらの細胞は、薬剤、放射線（例えば、紫外線、赤外線）、酸化ストレスによる組織損傷を認識し、2つの方法で応答します：MSCは、組織の恒常性を維持するために特定の細胞株に分化するか、または組織修復機構を活性化するために再生セクレトームを放出するかのいずれかです。MSCが休止状態で維持されると、特に環境的な負荷を受けると、様々な形態のゲノム改変の発生と蓄積が増加する可能性があります。このように、DNA修復経路の制御異常は、MSCの老化やアポトーシスを引き起こし、その幹と自己再生特性を低下させます。例えば、DNA損傷はテロメアの複製を阻害し、MSCの機能を維持するためにDNA損傷チェックポイントを活性化させる。本レビューでは、MSCの老化、分化、プログラムされた細胞死におけるDNA損傷とそれに伴う修復反応の役割をまとめることを目的としている。

Mesenchymal stromal cells (MSCs) are heterogeneous and contain several populations, including stem cells. MSCs' secretome has the ability to induce proliferation, differentiation, chemo-attraction, anti-apoptosis, and immunomodulation activities in stem cells. Moreover, these cells recognize tissue damage caused by drugs, radiation (e.g., Ultraviolet, infra-red) and oxidative stress, and respond in two ways: either MSCs differentiate into particular cell lineages to preserve tissue homeostasis, or they release a regenerative secretome to activate tissue repairing mechanisms. The maintenance of MSCs in quiescence can increase the incidence and accumulation of various forms of genomic modifications, particularly upon environmental insults. Thus, dysregulated DNA repair pathways can predispose MSCs to senescence or apoptosis, reducing their stemness and self-renewal properties. For instance, DNA damage can impair telomere replication, activating DNA damage checkpoints to maintain MSC function. In this review, we aim to summarize the role of DNA damage and associated repair responses in MSC senescence, differentiation and programmed cell death.