網羅的解析を用いた神経幹細胞からアストロサイトへの運命決定機構の解明

综合分析阐明神经干细胞到星形胶质细胞的命运决定机制

• 批准号: 09J04587
• 负责人: 小山 明 (中島 明)
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J04587/
• 关键词: 神経幹細胞; アストロサイト; iPS細胞; リプログラミング; DNAマイクロアレイ; Maz; CK2

私は、神経幹細胞やアストロサイトの運命決定における分子メカニズムについて研究を行っている。神経幹細胞は、胚発生の進行に伴ってまずはニューロン、続いてアストロサイトへと分化するという現象が知られており、私は、神経幹細胞がニューロンあるいはアストロサイトに分化する運命を決定付ける分子メカニズムに興味を持っている。一方、近年、神経幹細胞にリプログラミング因子(Oct3/4、Klf4、Sox2、c-Myc)を導入することでiPS細胞を樹立したという報告がされたが、私は、発生(=分化)とリプログラミングの両方の側面からアプローチすることにより、細胞の運命決定機構をより深く追求することができるのではないかと考えた。そこで、自分自身でも神経幹細胞からiPS細胞を樹立する系を確立した。また、リプログラミング4因子を用いて、アストロサイトからiPS細胞を誘導することが以前に報告されていたが、私は、3因子(Oct3/4、Klf4、Sox2)あるいは2因子(oct3/4、Klf4)を用いてアストロサイトからのiPS細胞樹立にも成功した。そこで、リプログラミングとは分化を逆行することなのか、あるいは全く異なる経路をたどることなのか、という点に焦点を当てて研究を進めることにした。つまり、神経幹細胞から一度分化したアストロサイトにリプログラミング因子を導入する際に、途中で神経幹細胞に性質を獲得するのかどうかを明らかにしたいと考えた。そこで、アストロサイトのリプログラミング過程における神経幹細胞マーカー遺伝子の発現変化やニューロン分化能を獲得するかという解析を行った。その結果、アストロサイトからのリプログラミング過程において、未分化マーカーであるNanogの発現が上昇するのに先立って、神経幹細胞のマーカー遺伝子Xの発現が一過的に上昇することがわかった。また、マウスの胎児繊維芽細胞(MEF)を用いてiPS細胞を誘導した際には、リプログラミング途中過程におけるXの一過的な発現上昇は観察されなかったことから、アストロサイトのリプログラミング特有の現象であることがわかった。

我正在研究确定神经干细胞和星形胶质细胞命运的分子机制。众所周知，随着胚胎发育的发展，神经干细胞分化为神经元，然后将星形胶质细胞分化为星形胶质细胞，我对确定神经干细胞命运的分子机制感兴趣，这些机制分化为神经元或星形胶质细胞。另一方面，近年来，有报道称，通过引入重编程因子（OCT3/4，KLF4，SOX2，C-MYC）来建立IPS细胞，但我认为，通过从发育（=分化）和重编程方面接近它们，我们可以进一步探索细胞效果确定的机制。因此，我建立了一个系统，用于建立来自神经干细胞的IPS细胞。先前还报道了重新编程的4个因子可用于从星形胶质细胞诱导IPS细胞，但是我也使用三个因素（OCT3/4，KLF4，SOX2）或两个因素（OCT3/4，KLF4）成功地从星形胶质细胞中建立了IPS细胞。因此，我决定继续研究重点是重新编程是逆转差异化还是完全不同的路径。换句话说，我们想澄清是否将重编程因子引入曾经与神经干细胞区分开的星形胶质细胞，以及它们是否沿途获得神经干细胞中的特性。因此，我们分析了神经干细胞标记基因的表达以及在星形胶质细胞重编程过程中是否可以实现神经元分化能力。结果，发现在星形胶质细胞重编程过程中未分化的标记Nanog表达增加之前，在神经干细胞中标记基因X的表达瞬时增加。此外，当使用小鼠胎儿成纤维细胞（MEF）诱导IPS细胞时，在重编程过程中未观察到X的短暂表达，这表明这是星形胶质细胞重编程所特有的现象。

项目成果

Role of casein kinase 2(CK2)in neural stem cell differentiationinto astrocytes.

酪蛋白激酶 2 (CK2) 在神经干细胞分化为星形胶质细胞中的作用。

• 发表时间: 2009
• 作者: 小山(中島)明;中島明
• 通讯作者: 中島明

アストロサイトからiPS細胞へのリプログラミング過程の解析

星形胶质细胞向iPS细胞重编程过程分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 小山(中島)明