ES細胞からの内胚葉細胞系譜制御遺伝子プロファイリング解析

ES 细胞的内胚层细胞谱系控制基因谱分析

• 批准号: 16011248
• 负责人: 粂 昭苑
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16011248/
• 关键词: 胚幹性細胞; 試験管内分化誘導; 内胚葉誘導; pdx1; 膵臓; β細胞; 再生医学; 遺伝子強制発現

我々は、膵への発生分化の機序を明らかにするために、ES細胞を用いて、膵臓への分化過程を再現出来る実験系を構築している。これまでに、pdx1遺伝子座にlacZレポーター遺伝子をノックインしたES細胞を用いてきた。その結果、(i)膵臓原基とES細胞との共培養、(ii)TGF-・2の添加、(iii)ES細胞への内胚葉誘導因子c-mix遺伝子の強制発現、によってES細胞から膵への分化誘導が促進されることを明らかにした。さらに、ES細胞由来の膵幹細胞をリアルタイムで追跡し、生きた細胞を純化するために、pdx-1遺伝子の発現をGFP(緑色蛍光タンパク質)で可視化した。まず、GFPが膵臓幹細胞で特異的に発現されることがすでに確認されているpdx-1-GFPトランスジェニックマウス(Gu et al.,2002)より、ES細胞株を樹立した。このES細胞株から、効率よくES細胞から膵へ分化が誘導されることが確認された。ES細胞から誘導されたpdx-1/GFP陽性細胞をセルソーターを用いて、GFP陽性細胞の蛍光強度に基づき分画した。RT-PCR法により解析した結果、GFP陽性分画にpdx-1陽性細胞が濃縮されていることが分かった。このES細胞由来のpdx-1陽性細胞について、遺伝子発現網羅的解析を行なった。我々の系で得られた膵幹細胞の遺伝子プロファイルと、既に報告されているマウス胎生7.5日目の正常内胚葉層及び膵幹細胞の遺伝子発現プロファイル(Gu et al.,2003)と比較した結果、マウス胎生7.5日目の内胚葉で発現する遺伝子プロファイルとよく似ているプロファイルであることが明かとなった。従って、このES細胞の試験管内分化誘導の系を用いて正常発生を再現することができた。今後さらに異なるステージの内胚葉細胞系譜を純化し、その遺伝子網羅的発現解析を行なうことが期待できる。

The mechanism of differentiation and development of ES cells is clearly demonstrated, and the differentiation process of ES cells is reproduced. This is the first time that the PDX1 gene has been used in ES cells. These results include: (i) co-culture of ES cells with primordia;(ii) addition of TGF-·2;(iii) stress expression of endoblast inducer c-mix gene in ES cells; and (iv) promotion of differentiation induction of ES cells. The origin of ES cells was traced to stem cells, purification of ES cells, generation of pdx-1 genes and visualization of GFP(green fluorescent protein). PDX-1-GFP was identified as a stem cell-specific gene (Gu et al., 2002), ES cell lines were established. The ES cell line was induced to differentiate, and the ES cell line was confirmed to differentiate. ES cells were induced by PDX-1/GFP positive cells, and the basic light intensity of GFP positive cells was measured. RT-PCR analysis results, GFP positive analysis, pdx-1 positive cells were concentrated and analyzed. The analysis of PDX-1 positive cells and ES cell origin and gene development network was carried out. We report that the embryonic development of stem cells in the normal endodermal layer and embryonic development of stem cells at 7.5 days after birth (Gu et al., 2003). The results showed that the embryo was born at 7.5 days old and the embryo appeared at 7.5 days old. The differentiation induction system of ES cells in vitro was used to reproduce normal development. In the future, we expect to purify the endodermal cell lineage of different species and analyze the development of genetic networks.

项目成果

Enhanced expression of PDX-1 and Ngn3 by exendin-4 during ・ cell regeneration in STZ-treated mice.

在 STZ 处理的小鼠细胞再生过程中，Exendin-4 增强了 PDX-1 和 Ngn3 的表达。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biochem.Biophys.Res.Comm. 327
• 作者: Kodama;K.;Toyonaga;T.;Kondo;T.;Matsumoto;K.;Tsuruzoe;K.;Kawashima;J.;Goto;H.;Kume;K.;Kume;S.;Sakakida;M.;Araki;E.
• 通讯作者: E.

TGF-β signaling potentiates differentiation of embryonic stem cells to Pdx-1 expressing endodermal cells.

TGF-β 信号传导增强胚胎干细胞向表达 Pdx-1 的内胚层细胞的分化。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Genes Cells 10
• 作者: Shiraki N.;Lai C-J.;Hishikari Y.;Kume S.
• 通讯作者: Kume S.