Molecular mechanism for cell-fate conversion of non-pituitary tissue stem cells to gonadotrophs

非垂体组织干细胞向促性腺激素细胞命运转化的分子机制

• 批准号: 21H02359
• 负责人: 樋口 雅司
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02359/
• 关键词: 下垂体; 毛包; 組織幹細胞; 性腺刺激ホルモン; 細胞分化転換; マウス; 細胞分離; 運命転換; 細胞運命転換

本研究では、採取の容易な非下垂体（毛包）PRRX1陽性幹細胞が性腺刺激ホルモン（LH/FSH）産生細胞に分化転換する仕組みを解明し、非下垂体由来ホルモンを効率的に回収する方法の開発を目指している。第2年度は、(1)マウス下垂体前葉および毛包に存在するPRRX1陽性幹細胞（組織幹細胞）の不死化とその特性評価、および(2)初代毛包組織幹細胞からLH/FSH産生細胞への分化誘導条件の検討を目的に実験を行い、以下のような成果を得た。(1)マウス下垂体前葉および毛包に存在する組織幹細胞にレンチウイルスベクターを適用して細胞の不死化を試みたところ、下垂体前葉からは間葉系細胞の特徴をもつ幹細胞株が得られた一方、上皮細胞様の特徴をもつ幹細胞株は得られなかった。そのため、２度目の不死化を行い、現在、上皮細胞様の幹細胞の継代を重ねている段階である。また、毛包組織幹細胞の不死化についても未達成だが、継代回数を重ねて培養している段階である。どちらの組織幹細胞においても細胞株の樹立まで後一歩のところまで到達している。(2)これまで、初代毛包組織幹細胞からLH産生細胞への分化誘導実験には二次元培養系を採用していたが、その条件では分化効率が悪かった。そこで出来るだけ生体内での環境に近づけるため、三次元培養系により毛包組織幹細胞から浮遊凝集体の形成を試みた。しかしながら、初代下垂体組織幹細胞がLH産生細胞に分化するときと同じ培養条件を適用しても、浮遊凝集体は形成されるものの毛包組織幹細胞からLH産生細胞への分化は起こらなかった。現在、下垂体組織幹細胞をLH産生細胞に分化させたときに使用した培地（馴化培地）を回収しておき、毛包幹細胞から形成させた浮遊凝集体の培養系に適用して分化誘導を検証している。

This study is aimed at developing a method for the identification of non-pituitary PRRX1-positive stem cells that are easy to differentiate into gonadal stimulating cells (LH/FSH)-producing cells. In the 2nd year,(1) Evaluation of the characteristics of PRRX1-positive stem cells (tissue stem cells) in the presence of pituitary anterior lobes and hair follicles,(2) Investigation of differentiation induction conditions for primary hair follicle tissue stem cells, LH/FSH producing cells, and the following results were achieved. (1)Stem cells are present in the anterior lobe of the pituitary gland and in the hair follicle. Stem cells are used to test the immortality of cells. Stem cell lines are obtained from the anterior lobe of the pituitary gland and from the characteristics of mesenchymal cells. Stem cell lines are obtained from epithelial cells. The stem cells of the epithelial cells were re-cultured at different stages. The number of generations of hair follicle stem cells has not reached the stage of immortality. The stem cell line was established in the first step of the process. (2)The differentiation rate of primary hairy tissue stem cells from LH-producing cells was determined by using secondary culture system. In vivo, the growth of hair follicle stem cells was studied in three-dimensional culture system. The same culture conditions were applied to the differentiation of primary pituitary tissue stem cells and LH producing cells, and the differentiation of primary pituitary tissue stem cells and LH producing cells was initiated by the formation of aggregates. Now, pituitary stem cells are used to induce differentiation of LH producing cells.

项目成果

Isolation of PRRX1-positive adult pituitary stem/progenitor cells from the marginal cell layer of the mouse anterior lobe

• DOI: 10.1016/j.scr.2021.102223
• 发表时间: 2021-02-06
• 期刊: STEM CELL RESEARCH
• 影响因子: 1.2
• 作者: Shintani，Aran;Higuchi，Masashi
• 通讯作者: Higuchi，Masashi

組織幹細胞を用いた下垂体前葉ホルモン産生細胞の作製：マウスからウシへ.

使用组织干细胞产生垂体前叶激素产生细胞：从小鼠到牛。

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakanishi Ryoka;Takashima Shigeo;Wakihara Yoshiko;Kamatari Yuji O.;Kitamura Yuko;Shimizu Kaori;Okada Ayaka;Inoshima Yasuo;樋口雅司.
• 通讯作者: 樋口雅司.

Differentiation potential of marginal layer-derived adult pituitary stem/progenitor cells into vascular endothelial cells and pericytes in mice.

小鼠边缘层来源的成人垂体干/祖细胞分化为血管内皮细胞和周细胞的潜力。

• 发表时间: 2022
• 作者: Higuchi M;Shintani A.
• 通讯作者: Shintani A.

マウス下垂体幹・前駆細胞の接着に寄与する細胞外マトリックスの探索.

探索有助于小鼠垂体干细胞和祖细胞粘附的细胞外基质。

• 发表时间: 2022
• 作者: 新谷亜蘭;樋口雅司.
• 通讯作者: 樋口雅司.

マウス下垂体前葉の微小環境に存在するPRRX1陽性幹・前駆細胞の分離

小鼠垂体前叶微环境中 PRRX1 阳性干细胞/祖细胞的分离

• 发表时间: 2021
• 作者: 新谷亜蘭;樋口雅司
• 通讯作者: 樋口雅司