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網膜幹細胞のニッチ環境の解析と多分化能を維持した状態での高効率の培養法の開発

视网膜干细胞的生态位环境分析和保持多能性的高效培养方法的开发

基本信息

批准号：
17659549
负责人：
谷原秀信
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

幹細胞ニッチは幹細胞を未分化な状態に保ちっっ増殖を制御している。生体内において細胞増殖と分化が連動する事例があることから、我々は細胞周期に関わる因子を解析し分化への関与を検討した。幹細胞のモデルとして、分化の機序と評価に関する知見の蓄積があり、大量に調整することが容易な胎生14日マウス終脳由来の未分化な神経前駆細胞を用いた。神経前駆細胞の分化を誘導するBMP刺激6時間後にサイクリンD1 mRNAの発現低下と、サイクリンD1陽性細胞の減少をみとめた。また刺激12時間後にはKi-67陽性の増殖細胞が減少した。サイクリンD1をレトロウイルスベクターを用いて神経前駆細胞に強制発現させ、分化誘導刺激であるBMPおよびLIF刺激を行ったところ、コントロールウイルスと比較してサイクリンD1発現ウイルス感染によりGFAP陽性細胞は41%から9.2%へ、S100β陽性細胞は39%から19%へとそれぞれ減少した。ルシフェラーゼアッセイを用いてGFAPのプロモーター活性化を解析したところ、BMPおよびLIFによる活性化がサイクリンD1強制発現によって抑制された。一方サイクリンD1を強制発現した細胞ではBMPおよびLIF存在下でのKi-67陽性細胞数、BrdU取り込み細胞数とも増加しており、細胞周期を正に制御していることが示唆された。この時Cdk4阻害剤を同時に添加したところサイクリンD1強制発現に伴うBrdU取り込み促進作用は抑えられたが、GFAP発現抑制作用は比較的維持されていた。これらの結果からサイクリンD1が神経前駆細胞において細胞増殖を促進する一方で、Cdk4の関与する細胞増殖シグナル経路に非依存的に、サイトカイン誘導性アストロサイト分化を抑制していると考えられた。

Stem cells are not differentiated, but are protected from proliferation. In vivo, cell proliferation and differentiation are linked. Stem cell differentiation mechanism evaluation related to the accumulation of knowledge, mass regulation, easy to give birth to the final origin of undifferentiated neural cells After 6 hours of BMP stimulation, the expression of D1 mRNA decreased and the number of D1-positive cells decreased. Ki-67 positive proliferating cells decreased 12 hours after stimulation. In contrast, GFAP positive cells decreased from 41% to 9.2% and S100β positive cells decreased from 39% to 19% in the case of stress induction, differentiation induction and BMP and LIF stimulation in the case of stress induction and LIF stimulation. The activation of GFAP was analyzed and inhibited by D1 stress. In the presence of BMP and LIF, Ki-67 positive cells and BrdU positive cells increased and the cell cycle was positively controlled. In addition, the inhibition of Cdk4 production was maintained by the addition of Cdk4 inhibitor. The results were as follows: 1. Cell proliferation was promoted by CDK4 and cell proliferation was pathway-independent; 2. Induction of cell differentiation was inhibited by CDK4.