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ヒト多能性幹細胞を用いたヒト羊膜上皮細胞の樹立と着床期胚の3次元モデル構築

利用人多能干细胞建立人羊膜上皮细胞并构建着床期胚胎的3D模型

基本信息

批准号：
21J10300
负责人：
家村宜樹
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和３年度の研究の結果として、着床前胚の性質を持つナイーブ型多能性幹細胞から直接羊膜や生殖細胞の元になる細胞（始原生殖細胞）を誘導することはできないものの、ナイーブ型多能性幹細胞を着床後胚の状態に移行させることで羊膜と始原生殖細胞を同時に誘導できることを発見した。さらに、網羅的な遺伝子解析を行い、羊膜や始原生殖細胞への分化に重要な遺伝子の候補を同定した。その中で、我々はナイーブ型多能性幹細胞をプライム状態に移行させてから羊膜や始原生殖細胞を誘導した場合と、従来のプライム型多能性幹細胞から羊膜や始原生殖細胞を誘導した場合で遺伝子発現に異なる部分があることを発見した。そこで、さらにエピゲノム解析（ヒストンマークやDNAメチル化状態の解析）を網羅的に行い、遺伝子発現やエピゲノム状態の違いを詳細に解析した。その結果、ナイーブ型多能性幹細胞からプライム状態を経て羊膜や始原生殖細胞を誘導した場合の方がより生体内に近い細胞になっていることが判明した。一方、羊膜や始原生殖細胞分化に重要な遺伝子の候補をノックアウトする実験を行うことにより、羊膜への分化を規定する可能性がある遺伝子を絞り込んだ。これらの実験結果により、ヒト胚が子宮内膜に着床し羊膜腔や始原生殖細胞が出現するメカニズムが解明された。これらの結果は、試験管内でのヒト胚着床モデルへの応用や、より質の高いヒト生殖細胞の創出に応用できると考える。

The results of the study in 2003 showed that the nature of preimplantation embryos was related to the induction of multipotent stem cells from direct amniotic germ cells to primordial germ cells (primordial germ cells), and the migration of multipotent stem cells from postimplantation embryos to amniotic germ cells was related to the simultaneous induction of primordial germ cells. In addition, the selection of important genes for the analysis of genetic diversity in amnion and primordial germ cell differentiation is determined. In the case of embryonic embryonic germ cells induced from amniotic membrane, the embryonic embryonic germ cells were induced from amniotic membrane, and the embryonic embryonic germ cells were induced from amniotic membrane. The analysis of the DNA status of the collected DNA is detailed in the analysis of the behavior, gene occurrence and DNA status of the collected DNA. As a result, it was found that the pluripotent stem cells were in a state of transition from amniotic origin to primordial germ cells in vivo. A candidate for an important gene in the differentiation of primordial germ cells, amniotic membrane, and amniotic membrane, is likely to be identified. The embryo is implanted in the endometrium and the primordial germ cells appear in the amniotic cavity. The result is that the embryo implantation in the test tube can be used to create high quality germ cells.