ヒトGastruloid(人工擬似胚)を用いたMSCの発生機序解明

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再生医療の移植材料として、間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell:MSC)を用いた治療方法の開発が進められている。同時に新たなMSCの供給源として多能性幹細胞からの分化誘導に関する研究が行われているが画期的な方法はいまだになく、普及には至っていない。ヒトMSCの発生機序、詳細な性質と正しい分類、由来組織や時期、培養方法による性質の変化など細胞そのものに対する基本的理解が進んでいないためである。一方で、ヒトの発生解析は、倫理的にも技術的にも実施困難である。本研究では、ヒトNaive型多能性幹細胞を出発点とした試験管内における初期胚発生モデルGastruloidの構築と、これを用いた間葉系幹細胞の発生機序の解明を行う。Gastruloidは三次元的にヒト初期胚発生を模した培養技術であり、現存する発生モデルとしては最もin vivoに近い。本研究では、発生初期がブ ラックボックスに覆われるヒト間葉系原基について、ヒトNaive型多能性幹細胞より誘導したGastruloidを用い、発生機序の解明と新しい分化誘導法の確立を試みる。 令和4年度では、ヒトのモデルとして、まずはマウスGastruloidの新規誘導方法の開発を試みた。再生医療の移植源として考えた場合、大量に細胞を誘導する必要があるが現在のGastruloid誘導法ではコストや手間がかかり、また大量に準備することが困難である。そこで、本年度ではこれらを解決するためにあらたな浮遊系培養システムを構築した。結果、従来法と比べて遜色ない形態、遺伝子発現を示すGastruloidを誘導することが可能であった。これらの結果は将来自動培養システムへの適用も期待できると考えられる。