本研究では，筋ジストロフィーなどの難治性筋疾患に対する再生医療への応用が期待されているサテライト細胞に着目し，サテライト細胞に存在する不均一性・階層性の分子基盤を包括的に解明することで効率的な筋再生治療法の基盤構築を目指す。昨年度行ったマウス由来サテライト細胞のシングルセルRNA-seqの解析結果をベースに，今年度は遺伝子発現レベルが不均一でかつステムネスに関連する可能性のある遺伝子についてsiRNA等による機能評価を行った。その結果，サテライト細胞の増殖，分化，生存に関連する複数の遺伝子を同定し，機能的不均一性を反映する可能性のある遺伝子については遺伝子改変マウスを用いた解析に着手した。また，候補遺伝子の中でステムネス性を負に調節する可能性のある遺伝子について，siRNAで一過性にノックダウンしたサテライト細胞をマウス骨格筋に移植したところ，生着率および筋再生効率が改善することがわかった。サテライト細胞の機能低下は，サルコペニアや筋ジストロフィーなどの筋修復・再生異常をともなう筋脆弱症に関連する。筋脆弱症における病態出現部位は全身を通して一律ではないがそのメカニズムは分かっていない。昨年度，骨格筋の部位特異的遺伝子の探索研究から同定したHox遺伝子群について，今年度は発現が特に高いものについてsiRNAやプラスミドベクターを構築して個別に機能解析を行った。さらにコンディショナルノックアウトマウスを用いた解析から，Hox遺伝子の発現局在により成体骨格筋における部位特異性の一部を説明できる可能性が示唆された。またヒト筋組織から単離したサテライト細胞においてもマウスと同様の結果が得られたことから，骨格筋の部位特異性はヒトとマウスの共通性が示された。