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ヒトナイーブ型ｉＰＳ細胞からの胎盤幹細胞の樹立と胎盤形成過程の試験管内再構成

人初始iPS细胞胎盘干细胞的建立及胎盘过程的体外重建

基本信息

批准号：
19J13503
负责人：
伊尾紳吾
金额：
$ 1.34万
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：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

胎盤は妊娠の維持に重要なホルモン分泌、胎児と母体との間の栄養・ガス交換を担う、母児の健康に欠かすことができない臓器である。胎盤機能が不全状態に陥ると、流産、胎児発育不全や妊娠高血圧症候群等の合併症を引き起こす。しかし、これらの胎盤機能不全の発症機序は明らかにされておらず、胎盤機能不全の治療は進展していない。様々な妊娠合併症の発症機序を解明するためには、正常な胎盤の形成過程や機能の維持機構を分子レベルで理解することが極めて重要である。本研究では、胎盤の主要な機能を担う複数の細胞種に分化可能な胎盤幹細胞を樹立し、試験管内で分化過程を再現することを目的とした。着床前胚盤葉上層と類似した性質をもつナイーブ型iPS細胞を用いて、胎盤幹細胞の作製を試みた。複数のサイトカインを用いることで、ヒトナイーブ型iPS細胞からトロホブラスト様細胞への誘導が可能で、かつ、長期間にわたって胎盤幹細胞として維持できることを明らかにした。トロホブラストの起源である栄養外胚葉に類似した細胞を樹立できたことで、臨床検体の採取が倫理的にも技術的にも困難な妊娠時期である“着床期”に注目した。ナイーブ型iPS細胞由来の栄養外胚葉細胞から細胞性栄養膜細胞への分化を１細胞レベルで解析し、ダイナミックな遺伝子発現の変化を明らかにした。臨床検体（胎盤）から胎盤幹細胞を樹立可能な細胞培養用培地が報告されていたが、本研究者は、以前よりもさらに適切な培地を開発し、これらが、ヒトナイーブ型iPS細胞と臨床検体である胎盤細胞のどちらに対しても応用できることを示した。本研究によって、(1)胎盤幹細胞の特徴を明らかにしたこと、(2)分化段階に特徴的な分子マーカーを同定したこと、（3）栄養外胚葉の性質を持つ細胞を樹立したこと、(4)着床期の胎盤細胞の発生モデルを確立したこと、(5)適切な胎盤幹細胞培地の作成に至った。

Placenta is an important factor in pregnancy maintenance. It is important for fetal and maternal health. Complications such as placenta dysfunction, abortion, fetal failure, and pregnancy hypertension syndrome arise. The mechanism of placental insufficiency is now clear, and the treatment of placental insufficiency is progressing. It is very important to understand the molecular mechanism of the development and maintenance of normal placenta. The purpose of this study is to establish placental stem cells and reproduce the differentiation process in vitro. The upper layer of preimplantation blastoderm leaf has similar properties. The use of iPS cells and the production of placental stem cells are studied. Plural placental stem cells can be induced and maintained in the long term. The origin of the embryo is similar to that of the embryo, and the difficulty of adopting ethical techniques in clinical practice is the "implantation period." The origin and differentiation of cultured ectodermal cells from cellular cultured membranous cells to cellular cultured iPS cells are analyzed and the development of cultured iPS cells is clarified. Clinical model (placenta): Placental stem cells may be established in cell culture. This investigator has previously developed appropriate culture methods for placental stem cells. The purpose of this study is to: (1) identify the characteristics of placental stem cells;(2) identify the molecular characteristics of differentiation stages;(3) establish the nature of cultured ectoblast cells;(4) establish the development of placental cells at implantation stage; and (5) establish the appropriate culture of placental stem cells.