胚性幹細胞からの妊娠初期胎盤環境モデルの発生学的分子基盤の解析

胚胎干细胞早期妊娠胎盘环境模型的胚胎学和分子基础分析

• 批准号: 20K09676
• 负责人: 矢部 慎一郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Saitama Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09676/
• 关键词: 合胞体性栄養膜細胞; ES細胞; 胎児胎盤環境; 発生学的分子機構; Prime型ES細胞; Naive型ES細胞; 妊娠初期胎児胎盤環境; 胚性多能性幹細胞; 初期胎盤環境

本研究は、ヒトES細胞から合胞体性栄養膜をin vitroで誘導する際の時間特異的遺伝子発現に着目することにより、代謝や免疫応答等、機能をになう遺伝子推移から初期胎児胎盤環境の発生学的特徴を明らかにすることを目標とする。まず、ヒトES細胞を用いた妊娠初期胎盤環境を有する合胞体栄養膜細胞の誘導条件において、xeno-free環境を目指しての検討を行った。我々の報告したBMP4、A83-01(Activin receptor like kinase inhibitor)、PD173074(FGFR1 inhibitor)を用いたレジメンでは、誘導段階においてマウス胎児線維芽細胞で培養液を馴化させたconditioned mediumが必須であった。今回我々はヒトES細胞の播種濃度を変更することにより、培養液としてconditioned mediumを用いずにCGB陽性かつHLA-G陰性の細胞を得た。この細胞を単離した上でDAPI染色すると直径100um程度の多核細胞であることが確認でき合胞体栄養膜細胞を誘導できることが明らかとなった。将来的な臨床への応用に向けて細胞培地についてもxeno-freeを考慮してvitronectinやlaminin-521をマトリックスとして用いた細胞誘導についても検討していく。続いて、妊娠初期胎盤環境で想定される恒常的な低酸素状態を再現するため、大気酸素濃度条件（20%）に加え低酸素条件下でヒトES細胞から合胞体栄養膜細胞を誘導している。発生段階に伴い要求される酸素濃度は上昇すると想定されるが至適濃度は明らかにされていないため、3％、8％、12％での培養条件下で誘導時期別のHCG産生能、VE-cadherinを用いた細胞癒合能を検討中である。今後は、各発生段階別に組み合わせて最終産物の解析を行う予定である。

This study aims to clarify the biological characteristics of the embryonic placental environment during induction of time-specific gene expression in ES cells from syncytial trophoblast in vitro, metabolism, immune response, and function. The study of induction conditions of syncytial membrane cells in the placental environment of early pregnancy We reported that BMP4, A83-01(Activin receptor like kinase inhibitor), PD173074 (FGFR1 inhibitor) were used in the induction phase and in the conditioned medium. In this study, we changed the seeding concentration of ES cells, and obtained CGB positive and HLA-G negative cells in conditioned medium. The cells were isolated and stained with DAPI. The diameter of the multinucleated cells was 100um. The future clinical application of vitronectin in cell culture is considered. In addition, the placental environment during the first trimester of pregnancy was stable, and the condition of constant low acid concentration was reproduced. Under the condition of high acid concentration (20%), ES cells were induced to grow in syncytial membrane cells. In the induction phase, HCG production and VE-cadherin activity were measured at different concentrations of HCG, VE-cadherin and VE-cadherin under culture conditions of 3%, 8%, and 12%. In the future, the analysis of the final product will be determined according to the classification of each stage.