精原幹細胞の維持と分化におけるNanos2の機能解析

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幹細胞の維持や分化は、幹細胞の細胞自律的な遺伝子プログラムに加え、幹細胞周囲の微小環境(ニッチ)が重要な役割を果たす。私は、これまでに、RNA結合タンパク質であるNanos2が精原幹細胞に発現し、幹細胞の維持に必須の役割を果たすことを発見した。また、精原幹細胞のニッチとしては、GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor)シグナル経路が精原幹細胞の維持に必要十分な機能を持つことが報告されている。そこで本研究では、細胞自律的な鍵因子であるNanos2とGDNFシグナル経路が、協調的、あるいは独立的に、精原幹細胞の維持に働くことを予想し、マウスの遺伝学的手法を用いて、これらの因子の遺伝学的相互作用を調べた。その結果、Nanos2は、GDNFシグナル経路非依存的に、精原幹細胞の分化抑制に働くことを見いだした。さらに、GDNFシグナル経路は、精原幹細胞の増殖を促進する機能を持ち、反対に、Nanos2は増殖に対して負に働くことも示唆された。以上のことから、Nanos2とGDNFシグナル経路は、ともに精原幹細胞の維持に働く必須な因子であるが、その作用機序は大きく異なっていることが明らかになった。細胞内外での独立した幹細胞制御の機構は、より強固な幹細胞維持を可能としていると考えられ、非常に興味深い。今後は、Nanos2とGDNFシグナル経路の下流の遺伝子を同定することで、精原幹細胞維持のための遺伝子カスケードのさらなる解明が期待される。