幹細胞分化における基底膜蛋白質ラミニンの機能解析

基底膜蛋白层粘连蛋白在干细胞分化中的功能分析

基本信息

批准号：
18770089
负责人：
二木杉子
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18770089/
关键词：
細胞外マトリックス基底膜ラミニン ES細胞幹細胞

项目摘要

本研究は、基底膜蛋白質ラミニンがマウス胚性幹細胞(ES細胞)の分化に及ぼす影響を解析し、基底膜が細胞の分化制御にどのような役割を果たしているかを明らかにすることを目標としている。平成19年度は、組換え蛋白として発現・精製した各種ラミニンアイソフォームを細胞培養基質として用い、各アイソフォーム上におけるES細胞分化パターンの比較を行った。1)ES細胞は胚様体形成法によって分化誘導を行った後、細胞を解離して各種ラミニンまたは他の細胞外マトリックス蛋白質でコーティイングした上に播種した。ラミニン511、フィブロネクチンは比較的強い細胞接着活性を示したのに対し、ラミニン211、411、IV型コラーゲンでは細胞接着活性が低かった。2)各種細胞外マトリックス上で培養した細胞から継続的に全RNAを抽出し、分化マーカー遺伝子の発現パターンを定量RT-PCR法により解析した。その結果、中胚葉分化マーカー遺伝子であるBrachyury、Goosecoidの発現レベルが接着基質によって大きく影響を受けることが示唆された。3)一方、胚葉体での分化誘導は異なる細胞系譜が混在することから、特定の系譜への分化誘導効率の評価には至らなかった。また、細胞分化の方向性には胚葉体ごとに差異があり、分化誘導条件を均一にすることが難しいなどの分化誘導系の問題点も明らかとなった。今後、ES細胞分化におけるラミニンアイソフォームの影響を評価するためには、細胞表面マーカー分子の発現などを指標に特定の分化系譜にある細胞を単離し、それを用いて基質上での培養を行う方法が有効だと考えられる。本研究の結果から、分化誘導刺激をうけたES細胞は細胞外マトリックス基質によって異なる接着性を示し、分化マーカー遺伝子の発現パターンも異なることが示された。このことから、細胞外マトリックスによる選択的分化誘導制御の可能性が示唆された。

这项研究旨在分析地下膜蛋白层粘连蛋白对小鼠胚胎干细胞（ES细胞）分化的影响，并阐明基底膜在细胞分化控制中起作用的作用。在2007年，将各种表达并纯化为重组蛋白的层粘连蛋白同工型用作细胞培养底物，以比较每种同工型上ES细胞的分化模式。 1）ES细胞通过胚胎形成诱导分化，然后将细胞分离并与各种层粘连蛋白或其他细胞外基质蛋白涂在一起，然后播种。层粘连蛋白511和纤连蛋白表现出相对较强的细胞粘附活性，而层粘连蛋白211、411和IV型胶原蛋白具有低细胞粘附活性。 2）从在各种细胞外矩阵上培养的细胞中连续提取总RNA，并通过定量RT-PCR方法分析分化标记基因的表达模式。结果表明，中胚层分化标记基因的表达水平小乳突和粘体受到粘附底物的极大影响。 3）另一方面，生发体的分化诱导与不同的细胞系混合，因此未评估分化诱导效率为特定谱系的效率。此外，分化诱导系统的问题，例如细胞分化方向的差异因一个胚胎身体而异，因此很难统一分化诱导条件。将来，为了评估层粘连蛋白同工型对ES细胞分化的影响，人们认为使用细胞表面标记分子的表达在特定分化谱系中分离细胞是有效的，然后在底物上培养它们。这项研究的结果表明，经历分化刺激的ES细胞取决于细胞外基质底物的粘附不同，分化标记基因的表达模式也有所不同。这表明可以选择性控制细胞外基质诱导分化的可能性。