2018 Fiscal Year Research-status Report
Induction of hematopoietic stem cells from mouse embryonic stem cells by inflammatory cytokines
| Project/Area Number |
17K09911
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
|---|
Principal Investigator |
北島 健二 公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主席研究員 (10346132)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | ES細胞 / 造血幹細胞 / インターフェロン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
マウス胚性幹細胞（ESC）の分化誘導により得られた造血性血管内皮細胞（HEC）は、インターフェロン-γにより、Lineage陰性Sca-1陽性c-Kit陽性細胞の造血幹細胞（HSC）様細胞に分化することを発見した。しかし、この細胞を半致死量照射した免疫不全マウスに移植したが、長期骨髄再建能は認められなかった。
そこで、マウスESCから得られたHECと、マウス発生期において、HSCへと分化するHECの違いを解析した。マウス発生期において、HSCは、胎生10.5日目の背側大動脈・中腎・生殖隆起（AGM領域）のHECから、pro-HSC、Type I pre-HSC、Type II pre-HSCを経て分化する。マウスESCから得られたHECのFACS解析により、これらの細胞と同様の細胞表面マーカーを発現する細胞が存在することを発見した。
AGM領域から採取したpro-HSC、Type I pre-HSC、Type II pre-HSCは、マウスへ移植しても長期骨髄再建能が認められないが、OP9ストロマ細胞との凝集培養、OP9-DL1細胞との共培養などにより、長期骨髄再建能を持つHSCに分化する。そこで、マウスESCから得られたpro-HSC、Type I pre-HSC、Type II pre-HSC様細胞を上記の方法で培養後、免疫不全マウスに移植した。しかし、長期骨髄再建能は認められなかった。
次に、マイクロアレイ解析により、マウスESCから得られたHECとAGM領域のHECの遺伝子発現を比較した。その結果、マウスESC由来HECでは、ミトコンドリアDNAにコードされている遺伝子の発現が全体的に低下していた。マウス胚発生では、心臓の拍動による血流開始の時期にミトコンドリアの活性が上昇することから、血流刺激の有無がHSC発生に関与している可能性が惹起された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マウスESC由来HECsから、インターフェロン-γにより得られたLSK細胞が、HSCの機能的な指標とされる長期骨髄再建能を示さなかった。このことから、マウスESC由来HECは、AGM領域のHECsとは異なる性質を有することが考えられた。そこで、両者の違いを明らかにし、マウスESCからAGM領域タイプのHECを分化誘導する方法の開発が必要となった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ヒト人工多能性幹細胞（iPSC）から血液細胞への分化誘導におけるインターフェロン-γの影響を調べる。
血流刺激を模倣した、マウスESCから血液細胞への試験管内分化誘導システムを構築し、AGM領域タイプのHECが、マウスESCから得られるかどうかを明らかにする。また、HSC誘導への影響を探る。
|
| Causes of Carryover |
2019年2～3月に購入した物品の支払いが、まだ済んでいないため、差が生じた。この補助金は、次年度、 ストロマ細胞の検討などを行った後に、マウス移植実験のために使用する予定である。
|
