ES細胞の試験管内分化系を用いた膵臓の発生分化の分子機構の解明

利用ES细胞体外分化系统阐明胰腺发育和分化的分子机制

• 批准号: 16027239
• 负责人: 粂 昭苑
• 金额: $ 3.84万
• 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 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16027239/
• 关键词: 内胚葉; ES細胞; 膵臓; 分化誘導; シグナル源; 幹細胞; Pdx1; FoxA2; 胚幹性細胞; 試験管内分化誘導; 内胚葉誘導; pdx1; β細胞; 再生医学; 遺伝子強制発現

我々は、ES細胞から膵幹細胞を分化誘導するためには正常発生と同様な過程を経ることが重要であると考え、膵幹細胞マーカーであるpdx1の発現を指標にしている。そのためには、分化誘導に必要なシグナル源の探索から始めた。その結果、マウスES細胞を膵臓へ分化誘導するためには、マウス胎児膵臓原基との共培養が有効であることをこれまでに見出している(Shiraki et al. 2005)。しかしながら、胎児由来の組織はその性質上、誘導源として大量な材料を手に入れるのは困難である。そのため、胎児膵臓原基の代替となる誘導活性のある細胞を探索する必要がある。一方、自然な発生過程において、内胚葉の細胞が領域特異性を獲得するためには、中胚葉からのシグナルを必要とする現象が報告されている(Wells and Melton,2001)。様々な検討の結果、膵臓原基の代替となる誘導活性の高い培養細胞株を支持細胞として用いる方法を確立した。この方法では、外胚葉および中胚葉の細胞は分化誘導されずに、内胚葉の細胞が特異的に効率よく誘導されている。膵前駆細胞であるPdx1陽性細胞が10%程度誘導された。また、分化誘導後4日目には内胚葉マーカーであるFoxA2が80%のコロニーで検出されることより、この分化誘導の方法によって得られる分化細胞は内胚葉系譜の細胞が大きな割合を占めていると考えられた。更にpdx-1/GFPマウスからES細胞を樹立し、上記の分化誘導法と組み合わせることにより、各種因子が膵前駆細胞への分化に与える影響について経時的かつ簡便に観察することが可能となった。我々が開発した分化方法は、ES細胞から内胚葉を選択的かつ簡便に分化誘導できる全く新しい方法である。これまで十分な分化誘導方法がなく研究が困難であったES細胞から内胚葉由来臓器への分化を研究する上で強力な手法となると考える。

I 々 は, ES cells か ら を Cui stem cells differentiation inducing す る た め に は born normal 発 と with others な process を 経 る こ と が important で あ る と え test, Cui stem cells マ ー カ ー で あ る pdx1 の 発 now を index に し て い る. Youdaoplaceholder0 ために ために ために, differentiation-induced に necessary なシグナ なシグナ sources <e:1> exploration めた ら beginning めた. そ の results, マ ウ ス ES cells を Cui viscera へ induction す る た め に は, マ ウ ス tire where Cui viscera primordium と の trained が have sharper で あ る こ と を こ れ ま で に shows し て い る (Shiraki, et al. 2005). し か し な が ら の organization of the origins, tire where は そ の nature, induced source と し て を hand に of な materials into れ る の は difficult で あ る. Youdaoplaceholder0 ため and fetal 児膵 primordial <s:1> instead of となる to induce active <s:1> ある cells を to explore する necessity がある. Side, natural な 発 birth process に お い て, inside blast の cells が domain-specificity を get す る た め に は, mesoderm か ら の シ グ ナ ル を necessary と す る phenomenon が report さ れ て い る (Wells and Melton, 2001). Beg の results, others 々 な 検 Cui viscera primordium の instead of と な る induced high active の い と culture cell lines を support cells し て in い を る method established し た. こ の way で は, embryonic leaf お よ び mesoderm は の cell differentiation induced さ れ ず に, が specific に embryo leaf の cells within the working rate よ く induced さ れ て い る. Youdaoplaceholder0 pre-駆 cells である PDx1-positive cells が10% degree induction された. ま た, induced differentiation after 4 mesh に は germ layer in マ ー カ ー で あ る FoxA2 が 80% の コ ロ ニ ー で 検 out さ れ る こ と よ り, こ の induction の way に よ っ て have ら れ る differentiated cells within は germ layer pedigree の が big き な cut close を of め て い る と exam え ら れ た. More に symbol - 1 / GFP マ ウ ス か ら ES cells を し, written の differentiation candidated と group み close わ せ る こ と に よ り, all kinds of factor が Cui 駆 cells before へ に の differentiation and え る influence に つ い て 経 か when convenient つ に 観 examine す る こ と が may と な っ た. I 々 が open 発 し た は, ES cell differentiation method か ら germ layer in を sentaku か of simple つ に induction で き る く all new し い method で あ る. こ れ ま で very な induction method が な く が difficult で あ っ た ES cells か ら germ layer in origin viscera へ を の differentiation research す る で strong な technique on と な る と exam え る.

项目成果

Autophagic cell death of pancreatic acinar cells in serine protease inhibitor Kazal type 3-deficient mice

• DOI: 10.1053/j.gastro.2005.05.057
• 发表时间: 2005-08-01
• 期刊: GASTROENTEROLOGY
• 影响因子: 29.4
• 作者: Ohmuraya, M;Hirota, M;Yamamura, K
• 通讯作者: Yamamura, K

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

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2004.12.120
• 发表时间: 2005-02-25
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kodama, S;Toyonaga, T;Araki, E
• 通讯作者: Araki, E

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.

Dopamine is a regulator of arousal in the fruit fly

• DOI: 10.1523/jneurosci.2048-05.2005
• 发表时间: 2005-08-10
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Kume, K;Kume, S;Jackson, FR
• 通讯作者: Jackson, FR

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.