幹細胞の可塑性を制御する遺伝子の探索

寻找控制干细胞可塑性的基因

• 批准号: 14658237
• 负责人: 帯刀 益夫
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14658237/
• 关键词: 幹細胞; 可塑性; 微小環境; 間質細胞; サイトカイン; 遺伝子発現プロファイル; マイクロアレイ; 分化転換

幹細胞の分化転換や可塑性はその微小環境(Niche)によって制御を受けていると考えられているがその詳しい機構は分かっていない。本研究では、この幹細胞の分化転換や可塑性の微小環境による制御機構を明らかにするため、不死化した骨髄細胞株を用いて造血微小環境を培養系で再構築し、間質細胞依存に増殖する造血幹細胞株THS119を樹立し、その制御に関わる遺伝子の探索を行った。THS119細胞株は、その細胞表面形質、血球細胞特異的転写因子の発現から極めて幼弱な血球細胞と予想され、間質細胞との共培養によりその増殖が維持され、未分化血液細胞に特徴的な敷石状のコロニーを形成して増殖する。その増殖にはc-Kit-SCF、VCAM-1-VLA4の相互作用ならびに、血清中の脂質成分が必要であることを証明した。THS119細胞は、間質細胞無しではアポトーシスが誘導されるが、間質細胞とサイトカイン共存下で継代すると、間質細胞無しでIL-3あるいはIL-7に依存し増殖するTHS119の亜株が樹立でき、これら細胞株の間質細胞依存的な増殖と、サイトカイン依存的な増殖の相違を調べることにより、間質細胞が幹細胞の維持に必要とする特異的な細胞間相互のシグナルを同定できると考えられる。そこで、これら細胞株の遺伝子発現プロファイルをマイクロアレイ解析により調べ、サイトカイン依存性増殖と間質細胞依存性増殖における遺伝子発現の顕著な差から、間質細胞依存の増殖経路では、Wntシグナル系の関与を示唆する結果を得た。

Stem cell differentiation and plasticity are controlled by niche mechanisms. In this study, we explored the mechanisms for regulating the differentiation and plasticity of stem cells in microenvironments, and the mechanisms for reconstructing hematopoietic microenvironments for mesenchymal cell-dependent proliferation of hematopoietic stem cell line THS119. THS119 cell line is characterized by cell surface morphology, development of cytocyte-specific transcription factors, and maintenance of proliferation in co-culture of young and weak erythrocytes and mesenchymal cells. This demonstrates that the interaction between c-Kit-SCF and VCAM-1-VLA4 makes lipid components in serum necessary for proliferation. THS119 cells are not induced by IL-3, stromal cells are not induced by IL-7, stromal cells are induced by IL-3, stromal cells are induced by IL-7, and THS119 cells are induced by IL-7. Stromal cells are essential for the maintenance of stem cells, and specific cell-to-cell interactions are required. The results of gene expression analysis, regulation, cell-dependent and stromal cell-dependent proliferation, gene expression and differentiation, stromal cell-dependent proliferation pathway, Wnt system correlation and demonstration were obtained.

项目成果

Shoji W., Isogai S., Sato-Maeda M., Obinata M., Kuwada J.Y.: "Semaphorin 3A1 regulates angioblast migration and vascular development in zebrafish"Development. 130. 3227-3236 (2003)

Shoji W.、Isogai S.、Sato-Maeda M.、Obinata M.、Kuwada J.Y.：“Semaphorin 3A1 调节斑马鱼成血管细胞迁移和血管发育”的开发。

Okubo T, Yanai N, Ikawa S, Obinata M: "Reversible switching of expression of c-kit and Pax-5 in immature hemato poietic progenitor cells by stromal cells"Exp Hematol.. 30. 1193-1201 (2002)

Okubo T、Yanai N、Ikawa S、Obinata M：“基质细胞对未成熟造血祖细胞中 c-kit 和 Pax-5 表达的可逆转换”Exp Hematol.. 30. 1193-1201 (2002)

Salingcarnboriboon R, Yoshitake H, Tsuji K, Obinata M, Amagasa T, Nifuji A, Noda M.: "Establishment of tendon-derived cell lines exhibiting pluripotent mesenchymal stem cell-like property"Exp Cell Res.. 287. 289-300 (2003)

Salingcarnboriboon R、Yoshitake H、Tsuji K、Obinata M、Amagasa T、Nifuji A、Noda M.：“建立具有多能间充质干细胞样特性的腱源细胞系”Exp Cell Res.. 287. 289-300（