鳥類ES細胞の樹立および希少鳥類復元への応用に関する発生工学的研究

• Project/Area Number: 13760193
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied animal science
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 鏡味 裕 信州大学, 農学部, 助教授 (80308303)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2002: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2001: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 鳥類 / ES細胞 / 黒鳥骨鶏 / 生殖細胞 / 発生工学 / 希少鳥類

Research Abstract

多分化能を持つES細胞は鳥類においては未だ樹立されていない。そこで鳥類ES細胞の樹立および生殖細胞キメラを介した稀少鳥類復元への応用に関する研究をおこなった。放卵直後のニワトリ受精卵から胚盤葉を採取した。胚盤葉明域中央部に極在する比較的未分化な生殖細胞塊を選択的に採取した。これらの生殖細胞塊をPBSを用いて洗浄し、卵黄を完全に除去した。得られた生殖細胞分画をトリプシンを含むPBSに移しピペッティングによって完全な単一細胞へと解離した。この解離細胞をドナーとし、レシピエント胚盤葉に顕微注入した。操作胚を体外培養系を用いて21日間培養した。性成熟に達したキメラの生殖腺、精子、肝臓、筋肉を採取しDNAを精製した。このDNAをGene Scanによって解析したところ、ドナー由来の細胞(ゲノムDNA)がレシピエントの胚体に定着し、生殖腺、精子、肝臓、筋肉の全ての細胞および組織に発生分化し得ることが確認された。このことからニワトリ胚盤葉明域中央部に由来する細胞は多分化能を保持しており、この細胞から鳥類ES細胞樹立の可能性が示唆された。また、稀少鳥類の一種である黒烏骨鶏の受精卵を入手した。この受精卵から胚盤葉明域中央部の細胞塊を採取した。この細胞をドナーとして白色レグホンの胚盤葉に顕微注入した。体外培養によって異品種間キメラ胚が作出された。このキメラの左脚は黒烏骨鶏由来の細胞で全て置換されていた。この雌雄のキメラの交配によって黒烏骨鶏の復元が強く期待される。さらに現在、遺伝子組換え鳥類SCF、人由来LIF、TGF-beta、basic-FGFを培養液中に添加しドナー細胞と共に培養し、鳥類ES細胞の樹立および生殖細胞系列キメラの作出率の向上を試みている。

Research Products

• [Publications] Li, et al.: "Restriction of proliferation of primordial germ cells by the irradiation of Japanese quail embryos with soft X-rays"Comparative Biochemistry and Physiology, A. 130・1. 133-140 (2001)
• [Publications] Li, et al.: "Identification of transferred chicken germ cells in quail gonad and semen by amplification of chicken-specific PCR products"Journal of Poultry Science. 38・4. 308-316 (2001)
• [Publications] Kagami, et al.: "Strain preference in donor and recipient for production of w-bearing sperm in mixed-sex germline chimeric chickens"Comparative Biochemistry and Physiology, A. 131・2. 287-292 (2002)
• [Publications] Kagami: "Developmental genetic analysis of the avian primordial germ cells and the application for production of chimeric chickens"Journal of Poultry Science. 39・3. 131-139 (2002)
• [Publications] Kagami, et al.: "Effect of the strain combination in donor and recipient for production efficiency of w-bearing sperm in mixed-sex germline chimeric chickens"Animal Science Journal. 73・6. 453-456 (2002)
• [Publications] Yazawa, et al.: "FK506-binding protein 12.6 and 12 gene expression during chicken development"Developmental Dynamics. 226・1. 33-41 (2003)
• [Publications] Kagami: "Animal Frontier Science"Genetic regulation of avian germ cell differentiation and the application for poultry biotechnology. 6 (2003)
• [Publications] Li et al.: "Restriction of Proliferation of Primordial Germ Cells by the Irradiation of Japanese Quail Embryos with Soft X-rays"Comparative Biochemistry and Physiology, A. 130・1. 133-140 (2001)
• [Publications] Li et al.: "Identification of Transferred Chicken Germ Cells in Quail Gonad and Semen by Amplification of Chicken-Specific PCR Products"Journal of Poultry Science. 38・4. 308-316 (2001)
• [Publications] Harumi et al.: "Cloning of porcine IGF1 receptor cDNA and detection of sequence polymorphisms using RT-PCR"Animal Genetics. 32・6. 386-389 (2001)
• [Publications] Kagami et al.: "Strain Preference in Donor and Recipient for Production of W-bearing Sperm in Mixed-Sex Germline Chimeric Chickens"Comparative Biochemistry and Physiology, A. 131・2. 287-292 (2002)
• [Publications] Kagami et al.: "Developmental Genetic Analysis of the Avian Primordial Germ Cells and the Applications for Production of Chimeric Chickens"Journal of Poultry Science. (in press). (2002)
• [Publications] Kagami et al.: "Developmental genetic analysis of avian primordial germ cells and the application to poultry biotechnology"Korean Journal of Poultry Science. (in press). (2002)