幹細胞を用いた生殖腺細胞への分化誘導とそのメカニズムの解明

• Project/Area Number: 14657263
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Endocrinology
• Research Institution: 福井医科大学
• Principal Investigator: 宮本 薫 福井大学, 医学部, 教授 (30125877)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2003: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2002: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 幹細胞 / ステロイドホルモン / 分化 / SF-1 / 細胞分化 / 顆粒膜細胞

Research Abstract

1、マウスの骨髄間葉系幹細胞を精巣に移植すると、幹細胞は精巣に定着し、3週間後にはステロイドホルモン産生細胞であるLeydig細胞に分化した。蛍光タンパク質であるGFPを発現しているマウスから骨髄間葉系幹細胞を採取し、精巣に移植すると3週間後にはGFP陽性、P450scc陽性で、かつ形態的にも精巣Leydig細胞と区別できない細胞が出現した。これは、周囲の環境によって、骨髄間葉系幹細胞がステロイド産生細胞に分化しうることを初めて示したデータである。
2、5アザシチジンによっ骨細胞や心筋細胞に分化することが報告されているマウス骨髄由来の間葉系幹細胞株KUM9を培養すると、極わずかな割合ではあるが、自発的にステロイド産生細胞に分化することを発見した。ステロイド産生の指標となるP450scc遺伝子上流域をGFP蛍光タンパク質に結合させたレポーター遺伝子を安定的に発現するKUM9誘導株を作製した。この細胞株では、P450sccが発現すると同時に蛍光GFPも発現するので、蛍光を指標にしてフローサイトメーターにより自発的に分化したKUM9由来ステロイド産生細胞を分離できる。このようにして単離した細胞では、ステロイド合成酵素だけでなく、転写因子SF-1も発現していた。この実験により、in vitroでも間葉系幹細胞株をステロイド産生細胞に分化させうることが初めて示された。

Research Products

• [Publications] Shou, Z.: "Genomic structure and analysis of transcriptional regulation of the mouse zinc-fingers and homeoboxes 1 (ZHX1) gene."Gene. 302. 83-94 (2003)
• [Publications] Yazawa, T.: "Involvement of cyclic adenosine 5'-monophosphate response element- binding protein, steroidogenic factor 1, and Dax-1 in the regulation of gonadotropin-inducible ovarian transcription factor 1 gene expression by follicle-stimulating hormone in ovarian granulosa cells."Endocrinology. 144. 1920-1930 (2003)
• [Publications] Yamada, K.: "Analysis of zinc-fingers and homeoboxes (ZHX) 1-interacting proteins : molecular cloning and characterization of a member of the ZHX family, ZHX3."Biochem.J.. 373. 167-178 (2003)
• [Publications] Kawata, H.: "Zinc-fingers and homeoboxes (ZHX) 2, a novel member of the ZHX family, functions as a transcriptional repressor."Biochem.J.. 373. 747-757 (2003)
• [Publications] Yamada, K.: "Insulin induces the expression of the SHARP-2/Stra13/DEC1 gene via a phosphoinositide 3-kinase pathway."J.Biol.Chem.. 278. 30719-30724 (2003)
• [Publications] Kawata, H.: "The mouse zinc-fingers and homeoboxes (ZHX) family : ZHX2 forms a heterodimer with ZHX3."Gene. 323. 133-140 (2003)
• [Publications] Satoh, T.: "Activation of peroxisome proliferator-activated receptor-γ stimulates the growth arrest and DNA-damage inducible 153 gene in non-small cell lung carcinoma cells"Oncogene. 21. 2171-2180 (2002)
• [Publications] Yoshino, M.: "Early growth response gene-1 (Egr-1) regulates the expression of the rat luteinizing hormone receptor gene"Biol. Reprod.. 66. 1813-1819 (2002)
• [Publications] Inoue, K.: "The effect of transforming growth factor-beta on the expression of luteinizing hormone receptor in cultured rat granulosa cells"Biol. Reprod.. 67. 610-615 (2002)
• [Publications] Hirano, S.: "Rat zinc-fingers and homeoboxes 1 (ZHX1), a nuclear factor-YA-interacting nuclear protein, forms a homodimer"Gene. 290. 107-114 (2002)
• [Publications] Yamada, K.: "Functional analysis and the molecular dissection of zinc-fingers and homeoboxes 1 (ZHX 1)"Biocehm. Biophys. Res. Commun.. 279. 3368-374 (2002)
• [Publications] Sekiguchi, T.: "Transcriptional regulation of Epiregulin gene in the rat ovary"Endocrinol.. 143. 4718-4729 (2002)