抗肥満・抗老化機能を担う成体神経幹細胞ニッチの解明

昨年度までの研究成果により、マウス胚性幹細胞（ES細胞）からタニサイトを含む視床下部様組織（オルガノイド）を分化誘導して培養下で長期間維持する方法を確立した。またこの培養系において、視床下部幹細胞特異的な転写因子であるRaxがタニサイトの幹細胞性の維持に寄与している可能性を見出した。2022年度は、上記オルガノイド内のタニサイトにおけるRaxの発現動態を検討した。Rax遺伝子の一方が緑色蛍光蛋白質（GFP）遺伝子で置換されたヘテロノックインES細胞株（Rax::GFP株）を用いて、内在性のRaxタンパク質とGFPの発現を免疫組織化学的に検討したところ、Raxを発現しないGFP陽性細胞が一部観察され、これらはGFPの発現も弱い傾向が見られた。これらのRax陰性かつGFP弱陽性細胞は、幹細胞性を失い神経細胞等へと分化しつつあるタニサイトであることが示唆された。次に、生体内においてタニサイトの増殖や神経分化を調節することが示唆されているソニックヘッジホッグ（Shh）シグナルに着目した。高濃度のShhシグナル活性化剤を添加してオルガノイドの長期培養を行ったところ、タニサイトの割合が増加するとともに、Rax::GFPの発現が上昇することを見出した。以上の結果より、ShhシグナルはRaxの発現を介してタニサイトの維持に寄与している可能性が示唆された。また、Shhシグナルにより分化が促進される視床下部ペプチド神経について、培養上清中へのペプチド分泌量を測定したところ、タニサイトの発生とともに分泌量の増加が観察されたことから、タニサイトの調節因子として働く可能性が示唆された。

昨年度までの研究成果により、マウス胚性幹細胞（ES細胞）からタニサイトを含む視床下部様組織（オルガノイド）を分化誘導して培養下で長期間維持する方法を確立した。またこの培養系において、視床下部幹細胞特異的な転写因子であるRaxがタニサイトの幹細胞性の維持に寄与している可能性を見出した。2022年度は、上記オルガノイド内のタニサイトにおけるRaxの発現動態を検討した。Rax遺伝子の一方が緑色蛍光蛋白質（GFP）遺伝子で置換されたヘテロノックインES細胞株（Rax::GFP株）を用いて、内在性のRaxタンパク質とGFPの発現を免疫組織化学的に検討したところ、Raxを発現しないGFP陽性細胞が一部観察され、これらはGFPの発現も弱い傾向が見られた。これらのRax陰性かつGFP弱陽性細胞は、幹細胞性を失い神経細胞等へと分化しつつあるタニサイトであることが示唆された。次に、生体内においてタニサイトの増殖や神経分化を調節することが示唆されているソニックヘッジホッグ（Shh）シグナルに着目した。高濃度のShhシグナル活性化剤を添加してオルガノイドの長期培養を行ったところ、タニサイトの割合が増加するとともに、Rax::GFPの発現が上昇することを見出した。以上の結果より、ShhシグナルはRaxの発現を介してタニサイトの維持に寄与している可能性が示唆された。また、Shhシグナルにより分化が促進される視床下部ペプチド神経について、培養上清中へのペプチド分泌量を測定したところ、タニサイトの発生とともに分泌量の増加が観察されたことから、タニサイトの調節因子として働く可能性が示唆された。