転写因子Ｋｌｆ５による多能性幹細胞の発生制御機構

転写因子Klf5の初期胚発生過程における機能の解明に取り組んだ｡Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚において､初期のEpiとPrEのマーカーであるNanogとGata6の発現を発生段階毎に解析した｡後期桑実胚期まではNanogとGata6は胚の内側の細胞集団(inner-cell)において共発現していることが知られているが､Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚においても同様の発現状態であった｡しかし､個々の細胞におけるNanogとGata6の発現レベルを免疫染色の蛍光強度を元に定量した結果､後期桑実胚期(E3.25)において既にKlf5 KO胚の細胞はGata6 high/ Nanog lowの発現状態に移行しており､inner-cellはPrEに分化しつつ有ることが判明した｡一方､Klf5 過剰発現胚はGata6 low/ Nanog highの細胞が有意であることから､inner-cellはEpi系列に分化し､PrEへの分化が抑制されていることが推測された｡胚盤胞期以降､Klf5 KO胚の内部細胞塊(ICM)ではNanogの発現が消失し､Gata6/Sox17/Gata4陽性のPrE系列の細胞でICMは占められていた｡一方､胚盤胞期以降のKlf5 過剰発現胚のICMではNanog陽性細胞数の増加が観察された｡また､後期胚盤胞期ではICMにおいてGata6陽性細胞とNanog陽性細胞がモザイク状に分布したままであり､胞胚腔側のICM表層への局在化は観察されなかった｡Klf5 KO胚におけるPrE系列への分化は､Fgf-ERK経路の阻害によりレスキュー可能であることから､Klf5 KO胚ではFgf4の発現上昇によりFgf-ERK経路が亢進していることが明らかになった｡以上の結果から､Klf5はE3.25においてFgf4､Nanog､Gata6の発現を制御する上流因子であり､Fgf-ERK経路の抑制により､inner-cellからのEpiとPrEの分化バランスを制御していることが明らかになった｡これらの結果はNature Communication誌に投稿し､現在掲載可否の返答待ちである｡

転写因子Klf5の初期胚発生過程における機能の解明に取り組んだ｡Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚において､初期のEpiとPrEのマーカーであるNanogとGata6の発現を発生段階毎に解析した｡後期桑実胚期まではNanogとGata6は胚の内側の細胞集団(inner-cell)において共発現していることが知られているが､Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚においても同様の発現状態であった｡しかし､個々の細胞におけるNanogとGata6の発現レベルを免疫染色の蛍光強度を元に定量した結果､後期桑実胚期(E3.25)において既にKlf5 KO胚の細胞はGata6 high/ Nanog lowの発現状態に移行しており､inner-cellはPrEに分化しつつ有ることが判明した｡一方､Klf5 過剰発現胚はGata6 low/ Nanog highの細胞が有意であることから､inner-cellはEpi系列に分化し､PrEへの分化が抑制されていることが推測された｡胚盤胞期以降､Klf5 KO胚の内部細胞塊(ICM)ではNanogの発現が消失し､Gata6/Sox17/Gata4陽性のPrE系列の細胞でICMは占められていた｡一方､胚盤胞期以降のKlf5 過剰発現胚のICMではNanog陽性細胞数の増加が観察された｡また､後期胚盤胞期ではICMにおいてGata6陽性細胞とNanog陽性細胞がモザイク状に分布したままであり､胞胚腔側のICM表層への局在化は観察されなかった｡Klf5 KO胚におけるPrE系列への分化は､Fgf-ERK経路の阻害によりレスキュー可能であることから､Klf5 KO胚ではFgf4の発現上昇によりFgf-ERK経路が亢進していることが明らかになった｡以上の結果から､Klf5はE3.25においてFgf4､Nanog､Gata6の発現を制御する上流因子であり､Fgf-ERK経路の抑制により､inner-cellからのEpiとPrEの分化バランスを制御していることが明らかになった｡これらの結果はNature Communication誌に投稿し､現在掲載可否の返答待ちである｡