魚類を実験モデルとした造血幹細胞の性状解析

以鱼类为实验模型的造血干细胞特性分析

• 批准号: 08J06305
• 负责人: 小林 功
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06305/
• 关键词: 造血幹細胞; ゼブラフィッシュ; マイクロアレイ; 腎臓; SP細胞

これまでに報告者らは、哺乳類の骨髄と同様に魚類の腎臓においてもHoechst色素の排出能を有するside population (SP)細胞中に造血幹細胞が含まれることを示した。さらに、魚類と哺乳類のSP細胞におけるHoechst色素排出能は同じトランスポーター(ABCG2)に起因することを明らかにしている。造血幹細胞の機能に関わる重要な分子機構も脊椎動物間で保存されている可能性が高く、魚類と哺乳類とで造血幹細胞の遺伝子発現プロファイルを比較解析することによって、造血幹細胞の機能に必須な役割を果たす遺伝子を同定できる可能性がある。そこで、本研究ではゲノム解析が進められているゼブラフィッシュの腎臓SP細胞(zSP)を用いてマイクロアレイ解析を行い、それらのデータをマウスおよびヒト骨髄造血幹細胞のものと比較解析した。zSPにおける高発現遺伝子には細胞接着やシグナル伝達などに関連する遺伝子が多く認められたのに対し、低発現遺伝子にはDNA複製などに関連する遺伝子が多く認められた。zSPの高発現遺伝子をマウスおよびヒト造血幹細胞のものと比較解析したところ、3種で共通して高く発現している遺伝子を40個同定することができた。これらの遺伝子群にはegr1、gata2、id1など造血幹細胞の機能に関わる重要な分子が含まれていた。次に、これらの40個の遺伝子のうち、zSPに特異的に発現する5つの遺伝子(egr1、fllr、gata2、id1、およびkrt18)について腎臓内における発現分布をin situ hybridizationによって調べた。その結果、egr1、fllr、gata2、id1、およびkrt18(+)細胞の多くが腎臓の間質において尿細管の表面に局在しており、我々が以前報告したzSPのマーカー遺伝子abcg2aの発現分布と一致していた。今回同定した40個の遺伝子は造血幹細胞において進化学的に保存された分子であり、造血幹細胞の自己複製能や多分化能に関わる重要な分子が含まれていると考えられた。

こ れ ま で に reporter ら は, mammals の bone marrow と with others in crucial に fish の renal に お い て も Hoechst の pigment discharge can have す を る side population (SP) cells に hematopoietic stem cell contains が ま れ る こ と を shown し た. さ ら に mammals, fish と の SP cells に お け る Hoechst pigment discharge can は with じ ト ラ ン ス ポ ー タ ー (ABCG2) cause に す る こ と を Ming ら か に し て い る. Hematopoietic stem cell function of の に masato わ る important institution な molecular も between vertebrates で save さ れ て い likely が る く mammals, fish と と で traces of hematopoietic stem cell の 伝 son 発 now プ ロ フ ァ イ ル を comparative analytic す る こ と に よ っ て, hematopoietic stem cell の functional に must cut を fruit た な service with fixed で す but 伝 son を き る possibility が あ る. そ こ で, this study で は ゲ ノ ム parsing が into め ら れ て い る ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ perforatien SP の kidney cells (zSP) を い て マ イ ク ロ ア レ イ parsing を い, そ れ ら の デ ー タ を マ ウ ス お よ び ヒ ト bone marrow hematopoietic stem cells の も の と comparative analytic し た. ZSP に お け る high 発 now heritage 伝 son に は cells then や シ グ ナ ル 伝 da な ど に masato even す る posthumous son 伝 が く to recognize more め ら れ た の に し seaborne, low 発 now but 伝 に は DNA replication な ど に masato even す る heritage 伝 son が く to recognize more め ら れ た. High zSP の 発 now heritage 伝 son を マ ウ ス お よ び ヒ ト hematopoietic stem cells の も の と comparative analytic し た と こ ろ, three kinds of common で し て high く 発 now し て い る heritage 伝 son を 40 with fixed す る こ と が で き た. こ れ ら の heritage 伝 subgroup に は egr1, gata2, id1 な ど function of hematopoietic stem cell の に masato わ important が な molecules containing ま る れ て い た. 40 times に, こ れ ら の の heritage 伝 son の う ち, zSP に specific に 発 now す る 5 つ の heritage 伝 child (egr1 FLLR gata2, id1, お よ び krt18) に つ い て renal viscera inside に お け る を 発 now distribution in situ hybridization に よ っ て adjustable べ た. そ の results, egr1, FLLR, gata2, id1, お よ び krt18 (+) cells の く more crucial が renal の interstitial に お い て urine tube surface に の bureau in し て お り, I 々 が report before し た zSP の マ ー カ ー heritage 伝 son abcg2a の 発 now consistent distribution と し て い た. Today in a fixed し た 40 の heritage 伝 son は hematopoietic stem cells に お い て in chemical に save さ れ た molecular で あ の り, hematopoietic stem cells can replicate や much differentiation can に masato わ important が な molecules containing ま る れ て い る と exam え ら れ た.

项目成果

In vivo characterization of primitive hematopoietic cells in clonal ginbuna crucian carp (Carassius auratus langsdorfii).

• DOI: 10.1016/j.vetimm.2008.06.008
• 发表时间: 2008-11
• 期刊: Veterinary immunology and immunopathology
• 影响因子: 1.8
• 作者: Isao Kobayashi;Hiroko Kusakabe;H. Toda;T. Moritomo;Tomoko Takahashi;T. Nakanishi

Hematopoietic stem cells localize on the surface of renal tubules in zebrafish kidney

造血干细胞定位于斑马鱼肾脏肾小管表面

• 发表时间: 2009
• 作者: 小林功;森友忠明;須田年生
• 通讯作者: 須田年生

Comparative gene expression analysis of zebrafish and mammals identifies common regulators in hematopoietic stem cells

• DOI: 10.1182/blood-2009-07-232322
• 发表时间: 2010-01-14
• 期刊: BLOOD
• 影响因子: 20.3
• 作者: Kobayashi, Isao;Ono, Hiromasa;Suda, Toshio
• 通讯作者: Suda, Toshio

Characterization of hematopoietic stem cells in adult fish kidney

成鱼肾脏造血干细胞的特征

• 发表时间: 2009
• 作者: 小林功;森友忠明;須田年生
• 通讯作者: 須田年生

ゼブラフィッシュ造血幹細胞の遺伝子発現プロファイル

斑马鱼造血干细胞的基因表达谱

• 发表时间: 2008
• 作者: 小林功;小野浩雅;森友忠明;加野浩一郎;中西照幸
• 通讯作者: 中西照幸