造血幹細胞移植は造血器腫瘍や代謝性疾患の治療に使われるが、慢性的なドナー不足が問題となっている。本研究では、血液の源である造血幹細胞とその機能を支える間葉系幹細胞に注目し、造血幹細胞移植後に細胞内代謝やエピゲノム変化がどのように造血幹細胞の生着、自己複製分裂、細胞分化に影響を与えるのかを問い、それらの知見から骨髄再建能をさらに効率化させる新たな制御法開発に向けた基礎的知見を得る。今年度は、開発者代表者がこれまで開発を進めてきた人工ヒト骨髄を再構築した次世代ヒト化マウスを用いて、造血幹細胞移植後の造血幹細胞及び間葉系幹細胞の機能解析を進めた。その結果、移植後５、１３日目にはマウス骨髄に比べて人工ヒト骨髄に造血幹細胞が多く生着し、その機能を試験管内コロニー形成能で評価したところ、どちらも遜色なかった。人工ヒト骨髄に生着した造血幹細胞はマウス骨髄のものに比べて、ミトコンドリア活性が低く、比較的ゆっくりと分裂することが分かった。また、アポーシスの割合が顕著に低かった。本研究成果より、人工ヒト骨髄環境下で活性酸素ストレスが抑えられ、代謝活性が低いことが考えられた。今後はシングルセルRNAシークエンシング解析を行い、細胞代謝シグナルを中心に解析を進めていく。