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器官形成における細胞系譜制御プログラムとその可塑性の解析

器官形成过程中细胞谱系控制程序及其可塑性分析

基本信息

批准号：
13045036
负责人：
田賀哲也
金额：
$ 1.98万
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 (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

生体内の各器官は機能的に特化した種々の細胞の集合体であり、その形成過程には様々な細胞系譜の厳密な制御プログラムの基盤となる分子機構の存在が必須である。本研究は主として中枢神経系ならびに血液系の細胞系譜を制御する機構について、サイトカインなどの細胞外来性シグナルの観点からと、エピジェネティックな修飾を基盤とする細胞内在性のプログラムの見地からの双方により取り組むことを目的として実施された。成果1:中枢神経系を構成するニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトは共通の前駆細胞である神経幹細胞から分化する。神経幹細胞を多く含むことが知られている胎生期マウス神経上皮細胞培養系に対してBMP群は細胞の運命付けをニューロン分化からアストロサイト分化へと転換させることを見いだした。この作用はBMP群が抑制性helix-loop-helix(HLH)分子の発現を誘導し、これによりニューロン分化に必要なbasic HLH型転写因子の作用を阻害することに起因することがわかった。成果2:ニューロンやアストロサイトのもとになる前駆細胞は共通でありながら胎生中期の脳ではニューロン分化は盛んに生じるがアストロサイト分化は皆無である。一方胎生終期になるとニューロン分化は殆ど見られず代わってアストロサイト分化が優位となる。GFAP陽性の成熟したアストロサイトの分化には転写因子STAT3の活性化が必須であり、アストロサイト特異的マカ分子GFAPの遺伝子プロモーターにはGFAP遺伝子発現にクリティカルなSTAT3認識配列が1カ所存在する。そのSTAT3認識配列に存在するシトシンが胎生中期では高度にメチル化され、胎生後期にはそのメチル化が外れることがわかった。また、そのSTAT3認識配列のメチル化によりSTAT3の結合およびSTAT3を介した転写活性がともに消失することも明らかになった。これらの結果から胎生期中枢神経系の細胞系譜の運命付けの制御が、サイトカインなどの細胞外来性シグナルと、エピジェネティツクな細胞内在性のプログラムの双方で精妙になされていることがわかった。

The function of each organ in the organism is specialized, the assembly of cells is formed, and the existence of molecular mechanisms is necessary for the close control of cell lineage. The aim of this study was to establish a mechanism for the regulation of cell lineage in the central nervous system and the blood system, and to establish a mechanism for the regulation of cell lineage in the central nervous system. Result 1: Central nervous system constitution, development, differentiation of neural stem cells Human stem cell differentiation is the most important aspect of human development. This action is responsible for the induction and inhibition of BMP group inhibitory helix-loop-helix(HLH) molecule expression, which is essential for differentiation of the BMP group and the action of basic HLH type transcription factors. Result 2: The cells in front of the fetus are common, and the cells in the middle of the fetus are differentiated. A party's terminal stage is divided into two parts. The activation of STAT3 is essential for the differentiation of GFAP positive mature cells, and the expression of STAT3 is essential for the recognition of the expression of GFAP gene. STAT3 recognizes the existence of a high degree of differentiation in the middle and late stages of life. STAT3 recognizes the alignment of STAT3 and STAT3, and the binding of STAT3 and STAT3 to STAT3. The results show that the cell lineage of the central nervous system in the prenatal period is controlled by the exogenetic and endogenous factors.