成体神経幹細胞の発生初期型神経幹細胞へのリプログラミング

将成体神经干细胞重编程为早期神经干细胞

• 批准号: 10J05439
• 负责人: 陶山 智史
• 金额: $ 1.34万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05439/
• 关键词: 神経幹細胞; non-coding RNA; lincRNA; Malat1; RNA結合タンパク質; スプライシング; 転写因子

申請者は、成体神経幹細胞の初期型神経幹細胞へのリプログラミングを目指し、初期型神経幹細胞特異的に発現している遺伝子候補の探索するためマイクロアレイを行った。in vitro神経発生再構築系を用いES細胞由来の神経幹細胞において後期型に比べ初期型で有意に発現が高く、また神経幹細胞の時系列に沿った後期型への分化能変化の進行に必須な転写因子であるCoupTF I/IIをknock-downした時に後期型で発現が維持され、さらにin vivoにおいて神経幹細胞を特異的に標識できるNestin 2^<nd> enahncerに不安定型のYFP改変体であるVenusを繋いだトランスジェニックマウスの胎生9日目および10日目の中枢神経系よりFACS sortingで集めた、Venus陽性細胞(in vivo初期型神経幹細胞)において、胎生16日目および18日目より集めたVenus陽性細胞(in vivo後期型神経幹細胞)より有意に発現が高い遺伝子21種類を、リプログラミングを促進する可能性のある遺伝子として選抜した。次にこれらの21種類の初期型神経幹細胞特異的な遺伝子群の内クローニングできた16遺伝子群を後期型の神経幹細胞へ強制発現したところ、一部神経細胞を作る能力を獲得する神経幹細胞が得られたが、効率よくリプログラミングができなかった。我々は、新たに初期型神経幹細胞と後期型神経幹細胞の性質を規定している可能性があるlong intergenic noncoding RNA(lincRNA)のスクリーニングを行った。我々が行ったマイクロアレイにはlincRNAのプローブが乗っており、発現が2倍以上変わっている初期型特異的な4つのlincRNAと後期型特異的な6つのlincRNAを同定した。これらのlincRNAに対するノックダウンベクターを作製し、その表現系を解析したところ、後期型特異的なlincRNAであるMalat1においてコントロールと比べ明らかな細胞増殖促進と、グリア分化能抑制が見られた。E10のマウスへin vivoウイルスインジェクションし、P20において解析した場合においてもグリア分化能の抑制が見られた。本研究は、lincRNAであるMalat1が神経幹細胞の分化能を制御することを初めて発見した。また、我々は、神経幹細胞で発現の高いRNA結合タンパク質がスプライシングを制御し分化能を制御していることを発見した。

申请人试图将成年神经干细胞重新编程为早期的神经干细胞，并进行了微阵列以寻找在早期神经干细胞中专门表达的基因候选者。 Using an in vitro neurogenesis reconstruction system, Venus positive cells (in vivo early type neural stem cells) collected from the central nervous system (in vivo early type neural stem cells) collected from the central nervous system on days 9 and 10 of embryonic mice (in vivo early type neural stem cells) from the central nervous system on days 9 and 10 of embryonic mice (in vivo early type neural stem cells) collected from the central nervous system on days 16 and 18 of embryonic mice (in vivo early type neural stem cells) (in vivo early type neural stem cells) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) （体内）（体内）（体内日）（体内日）（体内）（体内）（体内）（体内）（体内）（体内）（体内）（体内日）（体内）（体内）（体内）（体内）（in Vivo days）（in Vivo days）（vivo days）（vivo days）（vivo days）（invivo days（inviv iniv viv viv viv viv div viv div div divo nim viv div div div div divo） days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) (in vivo days) 21 genes that are significantly higher than those of the late-stage neural stem细胞（体内）被选为可以促进重编程的基因。接下来，可以从这21个早期神经干细胞中克隆的16个基因被迫在神经干细胞晚期表达它们，从而导致神经干细胞具有产生一些神经元的能力，但是重新编程是有效的。我们筛选了新的长基因间非编码RNA（LincrNA），这可能定义了早期和晚期神经干细胞的特性。我们执行的微阵列加载了Lincrna探针，我们确定了四个早期型特异性lincrNA和六个晚期特异性的LincrNA，表达变化的变化是两倍以上。当制备这些LincrNA的敲低载体并分析其澄清时，与对照组相比，MALAT1（一种晚期特异性的Lincrna）显示出明显的细胞增殖促进和抑制神经胶质分化能力。用E10注射体内病毒，在P20时进行分析显示出神经胶质分化能力的抑制。这项研究首先发现Lincrna Malat1调节神经干细胞的分化潜力。我们还发现，神经干细胞中高度表达的RNA结合蛋白调节剪接和分化潜力。

项目成果

Purinergic Signaling Promotes Proliferation of Adult Mouse Subventricular Zone Cells

• DOI: 10.1523/jneurosci.4001-11.2012
• 发表时间: 2012-07
• 期刊: The Journal of Neuroscience
• 作者: S. Suyama;Takehiko Sunabori;H. Kanki;K. Sawamoto;C. Gachet;S. Koizumi;H. Okano

Quaking isoform 5 (Qki5) shows an unique cell cycle dependent expression pattern and regulates proliferation in fetal brain.

Quaking isoform 5 (Qki5) 显示出独特的细胞周期依赖性表达模式并调节胎儿大脑的增殖。

• 发表时间: 2012
• 作者: Suyama S;Yano M;Okano H
• 通讯作者: Okano H