Establishment of a three-dimensional in vitro culture model that mimics embryonic development after the blastocyst stage

模拟囊胚期后胚胎发育的三维体外培养模型的建立

• 批准号: 22K05956
• 负责人: 金野 俊洋
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05956/
• 关键词: 胚盤胞活性化; 着床; 細胞内シグナリング; インテグリン; 胚盤胞; 細胞外基質; 三次元培養

マウスやラットでは着床遅延モデルが確立されており、着床遅延中の子宮内で胚は胚盤胞の状態で休止状態となる。この胚盤胞休止は真獣類に広く保存された形質である可能性が指摘されているが、休止胚盤胞を活性化する子宮内環境、すなわち、胚盤胞期以降の胚発生のニッチは未だ不明である。子宮内での初期胚発生を体外で再現する培養系の確立は、胚盤胞期以降の胚発生のニッチを解明する上で重要な知見をもたらす。着床期マウスの子宮では、血中エストロゲン濃度の一過性の上昇により子宮線からオステオポンチンが分泌される。このオステオポンチンは胚盤胞に作用し、FAK/PI3K/AKTシグナリングを介して胚盤胞の接着性を誘導する。オステオポンチンはアルギニン-グリシン-アスパラギン酸 (RGD) モチーフを有する細胞外基質タンパク質のひとつで、同様にRGDモチーフを有するフィブロネクチンも胚盤胞の接着性をin vivoで誘導する。そこで本研究では、インテグリンを起点とする細胞内シグナリングが胚盤胞の活性化を誘導する可能性に着目し、マウスをモデルに胚盤胞期以降の胚発生を再現する三次元培養法の確立に取り組んでいる。我々は予備実験において、培養容器の底面をアガロースでコーティングして胚盤胞の容器への接着を阻害しつつ、培養液にフィグロネクチンを添加することで、胚盤胞の立体構造を損なうことなく長時間培養できることを見出している。そこで昨年度は、フィブロネクチン添加の影響を評価するための培養系確立の初期段階として、マウス妊娠子宮から胚盤胞を得るタイミングとフィブロネクチンを添加するタイミングの最適化を行うとともに、培養液へのフィブロネクチン添加が胚盤胞に及ぼす影響を検証し、これまでに胚盤胞培養系へのフィブロネクチン添加は細胞死を抑制するとともに細胞増殖の促進することを見出している。

マ ウ ス や ラ ッ ト で は implantation 遅 delay モ デ ル が establish さ れ て お り, implantation 遅 YanZhong の で embryo in the womb は blastoderm cell の state で inactivity と な る. こ の blastoderm cell resting は really 獣 class に hiroo く save さ れ た character で あ る possibility が blame さ れ て い る が, resting cell を activeness in the germinal disk す る intrauterine environment, す な わ ち, blastoderm cell period onwards の embryo 発 raw の ニ ッ チ は not unknown だ で あ る. Intrauterine で の born early embryo 発 を で reappear in vitro す る education is の establish は, blastoderm cell period onwards の embryo 発 raw の ニ ッ チ を interpret す る で important な knowledge を も た ら す. Implantation period マ ウ ス の uterus で は, blood エ ス ト ロ ゲ ン concentration rising の transient の に よ り uterus line か ら オ ス テ オ ポ ン チ ン が secretion さ れ る. こ の オ ス テ オ ポ ン チ ン は blastoderm cell に し, FAK (PI3K/AKT シ グ ナ リ ン グ を interface し て blastoderm cell の then sex を induced す る. オ ス テ オ ポ ン チ ン は ア ル ギ ニ ン - グ リ シ ン - ア ス パ ラ ギ ン acid (RGD) モ チ ー フ を have す る extracellular matrix タ ン パ ク qualitative の ひ と つ で, with others in に RGD モ チ ー フ を have す る フ ィ ブ ロ ネ ク チ ン も blastoderm cell の then sex を in vivo induced で す る. そ こ で this study で は, イ ン テ グ リ ン を starting point と す る intracellular シ グ ナ リ ン グ が blastoderm cell の activation induced す を る possibility に mesh し, マ ウ ス を モ デ ル に blastoderm cell period onwards の embryo 発 raw を reappearance す る three yuan culture method の establish に group take り ん で い る. I 々 は reserve be 験 に お い て, culture vessel の underside を ア ガ ロ ー ス で コ ー テ ィ ン グ し て blastoderm cell の container へ の then を resistance against し つ つ, culture に フ ィ グ ロ ネ ク チ ン を add す る こ と で, blastoderm cell の three-dimensional structure を loss な う こ と な く long time training で き る こ と を shows し て い る. Annual は そ こ で yesterday, フ ィ ブ ロ ネ ク チ ン add の を appraisal of 価 す る た め の education department establish early の Duan Jie と し て, マ ウ ス gravid uterus か ら blastoderm cell を must る タ イ ミ ン グ と フ ィ ブ ロ ネ ク チ ン を add す る タ イ ミ ン グ の line optimization を う と と も へ に, broth の フ ィ ブ ロ ネ ク チ ン add が blastoderm cell に and ぼ す を 検 し, こ れ ま で に blastoderm cell culture system へ の フ ィ ブ ロ ネ ク チ ン add は cell death を inhibit す る と と も に cells raised colonization の promote す る こ と を shows し て い る.