マウスES細胞を用いたエピジェネティクスが関与する神経幹細胞系譜制御機構の解明

使用小鼠 ES 细胞阐明涉及表观遗传学的神经干细胞谱系控制机制

• 批准号: 17045023
• 负责人: 中島 欽一
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17045023/
• 关键词: ES細胞; 神経幹細胞; エピジェネティクス; 分化

神経幹細胞からニューロンやアストロサイトなどへの分化は発生段階依存的に起こる。研究代表者は胎生中期神経幹細胞がアストロサイトへと分化しないのはアストロサイト特異的遺伝子(例えばGFAP)プロモーター中の転写因子STAT3結合配列がメチル化されているためであり、発生進行に伴いこれが脱メチル化を受けアストロサイト分化能を獲得することをこれまでに示している。ところが発生が進行し既に細胞内在性プログラムのスイッチが入ってしまった初代培養神経幹細胞のみを用いてはエピジェネティクスが関与する幹細胞分化を根本から理解することは困難である。そこで本研究ではこのプログラムを初期状態から経時的に追跡可能にするため、プログラムのスイッチが入っていないと考えられる全能性胚性幹細胞(ES細胞)を用いたモデル培養系を確立した。このシステムでは浮游培養期間の長さに対応して初代培養神経幹細胞で見られたのと同様な分化傾向、つまり浮游培養期間が短い場合にはニューロンへしか分化せず、その培養期間を十分に延長することでアストロサイトへも分化できるようになった。さらにアストロサイト特異的遺伝子の一つ、GFAP遺伝子プロモーター中のSTAT3結合配列のメチル化頻度を調べたところ、初代培養神経幹細胞の場合と同様にアストロサイトへの分化能獲得時期と一致して脱メチル化が生じることが分かった。次にこの系にレチノイン酸を添加したところ、通常はニューロンへの分化しか見られない短期間の浮游培養であってもアストロサイト誘導性サイトカインLIFに応答したアストロサイトへの分化能を獲得できることを見いだした。さらにこの際GFAP遺伝子プロモーターの脱メチル化も促進されることを確認した。この詳細なメカニズムは現在解析中である。

Shinken stem cells トな らニュ らニュ ロ ロ やアストロサ やアストロサ やアストロサ トな へ へ <s:1> differentiate and develop a stage-dependent に る る. Research representatives は viviparous god 経 mid stem cells が ア ス ト ロ サ イ ト へ と differentiation し な い の は ア ス ト ロ サ イ ト specific heritage 伝 child (example え ば GFAP) プ ロ モ ー タ ー の in planning write factor STAT3 combined with column が メ チ ル change さ れ て い る た め で あ り, born 発 に with い こ れ が メ off チ ル change を by け ア ス ト ロ サ イ can を ト differentiation Obtain する する とを れまでに れまでに れまでに to show て て る る. と こ ろ が 発 が on し に cells both internality プ ロ グ ラ ム の ス イ ッ チ が into っ て し ま っ た trainees resting to restore energy 経 early stem cell の み を with い て は エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ク ス が masato and す る stem cells を fundamental か ら understand す る こ と は difficult で あ る. そ こ で this study で は こ の プ ロ グ ラ ム を initial state か ら 経 に when tracing may に す る た め, プ ロ グ ラ ム の ス イ ッ チ が into っ て い な い と exam え ら れ る totipotency embryonic stem cells (ES cells) を い た モ デ ル education department を establish し た. こ の シ ス テ ム で は planktonic cultivate の during long さ に 応 seaborne し て in the early training resting to restore energy 経 stem cells で see ら れ た の と with others な differentiation tendency, つ ま り planktonic が during training short い occasions に は ニ ュ ー ロ ン へ し か differentiation せ ず, そ の を during training very に extended す る こ と で ア ス ト ロ サ イ ト へ も differentiation で き る よ う に な っ た. さ ら に ア ス ト ロ サ イ ト specific heritage 伝 の a つ, traces of GFAP 伝 son プ ロ モ ー タ ー の of STAT3 combined with column の メ チ ル change frequency を adjustable べ た と こ ろ と の occasions, early training resting to restore energy 経 stem cells with others に ア ス ト ロ サ イ ト へ の differentiation period can get consistent と し て メ off チ ル change が raw じ る こ と が points か っ た. Time に こ の is に レ チ ノ イ ン acid を add し た と こ ろ, usually は ニ ュ ー ロ ン へ の differentiation し see か ら れ な い の during short planktonic cultivate で あ っ て も ア ス ト ロ サ イ ト induced サ イ ト カ イ ン LIF に 応 answer し た ア ス ト ロ サ イ ト へ の differentiation can get で を き る こ と を see い だ し た. Youdaoplaceholder0 とを <s:1> <s:1> <s:1> intergFAp legates 伝 offspring プロモ <s:1> タ タ <s:1> メチ メチ メチ and <s:1> demineralization メチ promotes される とを and とを confirmation of た. Youdaoplaceholder0 なメカニズム details are now in the analysis である.

项目成果

Neuropoietin induces neuroepithelial cells to differentiate into astrocytes via activation of STAT3.

• DOI: 10.1016/j.cyto.2006.10.007
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Cytokine
• 影响因子: 3.8
• 作者: M. Ohno;J. Kohyama;M. Namihira;Tsukasa Sanosaka;J. Takahashi;N. Hashimoto;K. Nakashima

Conversion of mammalian Muller glial cells into a neuronal lineage by in vitro aggregate-culture

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2006.10.072
• 发表时间: 2006-12-15
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kubota, Akira;Nishida, Kohji;Tano, Yasuo
• 通讯作者: Tano, Yasuo

Nanog binds to Smad1 and blocks bone morphogenetic protein-induced differentiation of embryonic stem cells

• DOI: 10.1073/pnas.0506945103
• 发表时间: 2006-07-05
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Suzuki, Atsushi;Raya, Angel;Belmonte, Juan Carlos Izpisua
• 通讯作者: Belmonte, Juan Carlos Izpisua

Methyl‐CpG binding proteins are involved in restricting differentiation plasticity in neurons

• DOI: 10.1002/jnr.21001
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Journal of Neuroscience Research
• 影响因子: 4.2
• 作者: Hiroki Setoguchi;M. Namihira;J. Kohyama;Hirotsugu Asano;Tsukasa Sanosaka;K. Nakashima

Fate redirection of hippocampal astrocytes toward neuronal lineage by aggregate culture.

通过聚集培养将海马星形胶质细胞的命运重定向至神经元谱系。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Neurosci. Res. 53
• 作者: M.Yanagisawa;et al.
• 通讯作者: et al.