2020 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of ES cell lines and production of chimeric mice using tetraploid blastocyst complementation from wild-derived mouse strains
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18K06045
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
持田 慶司 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 専任技師 (60312287)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 異種マウス / ES細胞 / 4倍体補完法 / 凍結保存 / キメラマウス / 異種間胚移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
野生由来異種マウスは遺伝学的多様性に富み遺伝資源として重要であるが、系統保存が困難で常に絶滅の危機に直面している。本研究で我々は異種マウスから高品質の受精卵を採取し、体外増殖および半永久的な保存が可能な多能性幹細胞であるES細胞の樹立と凍結保存を試み、ES細胞による新しい系統保存法の確立を始めた。
実際に体外受精由来前核期胚の受容雌卵管内への移植や自然交配により発生能の高い受精卵を獲得し、実験用マウスと同種のC3H/He系統、亜種のCASP系統（Mus mus. castaneus）、異種のZBNとSPIの2系統（M. spicilegus）およびSPR2系統（M.spretus）から それぞれ4、3、6、4、7ラインのES細胞株の樹立に成功し、凍結保を行った。次に胎盤にしか寄与できない4倍体胚や、Nanos3/Cas9を注入した生殖細胞へ分化しない胚、更にICR、アルビノB6、アルビノB6C3F1胚へのES細胞の注入を行い、それぞれ異種間キメラマウスを作出した。SPR2系統のうち染色体の正常率が80％と高いES 細胞へレンチウイルスによりNeon-GFP遺伝子を導入し、アルビノB6胚へ注入したところ、90％以上の高いキメラ率の個体が得られたが、残念なことに8日齢で死亡した。更に、血液中の白血球を用いた核移植胚からもCAST系統のES細胞の樹立に成功した。このES細胞の注入によって得られたキメラマウスから生殖系列への寄与が認められ、ES細胞由来の亜種マウスの系統保存に成功した。一方でSPR2系統の受精卵を作出して様々な条件で移植を行ったところ、交雑系の受容雌を用いることで齧歯動物での異種間胚移植にも初めて成功した。
最終的にこれらES細胞から産子が作出できれば、系統の保存だけではなく、母体と異種産子との相互作用の研究や遺伝子改変異種マウスの作出など様々な利用が期待される。
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