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

基本信息

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

项目摘要

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。

我们认为，为了诱导胰腺干细胞与ES细胞的分化，重要的是要经历与正常发育相似的过程，并且我们将PDX1的表达（胰腺干细胞标记物）作为指数。为此，我们首先搜索诱导分化所需的信号来源。结果，已经发现与胎儿鼠胰腺原始共同培养可有效诱导小鼠ES细胞分化为胰腺（Shiraki等，2005）。但是，由于胎儿组织的性质，很难获得大量材料作为诱导来源。因此，有必要寻找具有诱导活性的细胞，该细胞可以代替胎儿胰腺原始。另一方面，在自然发育过程中，已经报道了一种现象，其中内胚层细胞需要中胚层的信号才能获得区域特异性（Wells and Melton，2001）。经过各种研究后，已经建立了一种方法，它使用具有高诱导活性的培养细胞系，该细胞系代替了胰腺原基作为支持细胞。在这种方法中，在分化中不会诱导外胚层和中胚层的细胞，并且内胚层的细胞被特异性有效地诱导。 PDX1阳性细胞（胰腺祖细胞）被诱导约10％。此外，由于在分化诱导后的第四天，在80％的菌落中检测到了内胚层标记，因此，人们认为，内胚层谱系的细胞占通过这种分化诱导方法获得的大部分分化细胞。此外，通过从PDX-1/GFP小鼠中建立ES细胞并将其与上述分化诱导方法结合在一起，可以随着时间和方便地观察各种因素对胰腺祖细胞分化为胰腺祖细胞的影响。我们开发的分化方法是一种全新的方法，它允许在ES细胞中选择性和方便地分化内胚层。这是研究从ES细胞到内胚层衍生的器官的分化的强大方法，如果没有足够的分化诱导方法，这是难以研究的。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

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。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Genes Cells 10
影响因子：
0
作者：
Shiraki N.;Lai C-J.;Hishikari Y.;Kume S.
通讯作者：
Kume S.

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。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Biochem.Biophys.Res.Comm. 327
影响因子：
0
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.