ヒト多能性幹細胞を用いた３次元的先天性側弯症・脊椎肋骨異形成症モデルの確立

利用人多能干细胞建立三维先天性脊柱侧凸/脊柱肋骨发育不良模型

• 批准号: 22K15442
• 负责人: 山中 良裕
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15442/
• 关键词: 発生生物学; 幹細胞研究; 病態再現; 体節形成; 再生医療

脊椎動物の分節化されたボディープランは体節形成の過程で確立される。体節形成は、モデル生物においてよく研究されているが、ヒトでのこの過程の詳細は、倫理的および技術的な制約があるため、ほとんど分かっていない。最近、多能性幹細胞を用いた手法が進歩しているが、ヒトの体節形成を空間的、時間的な両方の特徴をロバストに再現するモデルは十分ではない。今回申請者は、多能性幹細胞由来の中胚葉を基盤とする、ヒトの分節形成および体節形成の3次元モデル（「アクシオロイド（axioloid）」と名付けた）を確立した。アクシオロイドは、in vitroにおいて分節時計の振動動態と、連続的な体節形成の形態学的および分子的な特徴を正確に捉えている。アクシオロイドは、形成中の分節において、生体内で認められる特徴と同様の、適切な頭尾軸パターン形成と、FGF-WNTシグナル伝達勾配やレチノイン酸シグナル伝達構成要素のロバストな前後パターンを示した。レチノイン酸シグナル伝達は形成中の分節の安定化において予想外に重要な役割を果たすことが明らかになり、レチノイン酸と細胞外マトリックスが体節の形成と上皮化において、それぞれの役割は異なるが相乗効果を及ぼすことも示された。ヒト胚との比較解析から、アクシオロイドとヒト胚に顕著な類似性があることが実証され、さらにアクシオロイドにはHoxコードが存在することが検証された。そのうえ、HES7およびMESP2に変異を持つ人工多能性幹細胞を用いることで、アクシオロイドはヒトの先天性脊椎疾患の病因を研究するのに有用であることが示された。我々の結果は、アクシオロイドがヒトの体軸の発生と疾患を研究するための有望なプラットフォームであることを示している。

The vertebrae animals are divided into several parts. The body parts of the vertebrae are divided into two groups. The formation of the body, the development of the biological system, the study of the process, the development of the technology, the development of the system, the development of the technology, the development of the system, the development of the system. Recently, the multipotent cell has used the method of communication to form a free space, and the time of the carrier has been very sensitive again. This time, the origin of the pluripotent cells is that the mesoderm is divided into two parts, and the cells are divided into two parts to form the third cycle (axioloid). This is true that the characteristics of the morphologically sensitive molecules are being detected by the time-lapse analysis of the vibrating state and the linked bodies, as well as the characteristics of the morphologically sensitive molecules, which are measured by the time analysis of the in vitro analyzer. In vivo, in vivo and in vivo. In the process of development, there is a need to stabilize the fruit in the process of development. It is important to know that the fruit is important, and that the body is epithelialized. Please tell me that there is something wrong with you, and that there is something wrong with your Hox. The etiology of congenital spinal disease was studied by using artificial pluripotency, HES7, MESP2, and the etiology of congenital spinal diseases. The results of our study are expected to show that you are suffering from a variety of health problems.

项目成果

Reconstituting human somitogenesis in vitro

体外重建人类体节发生

• DOI: 10.1038/s41586-022-05649-2
• 发表时间: 2022
• 期刊: Nature
• 影响因子: 64.8
• 作者: Yamanaka Yoshihiro;Hamidi Sofiane;Yoshioka-Kobayashi Kumiko;Munira Sirajam;Sunadome Kazunori;Zhang Yi;Kurokawa Yuzuru;Ericsson Rolf;Mieda Ai;Thompson Jamie L.;Kerwin Janet;Lisgo Steven;Yamamoto Takuya;Moris Naomi;Martinez-Arias Alfonso;Tsujimura Taro;Alev
• 通讯作者: Alev

AXIOLOID: A STEM CELL-BASED MODEL OF HUMAN AXIAL DEVELOPMENT

Axioloid：基于干细胞的人体轴发育模型

• 发表时间: 2023