Generation of Lung Organs From Embryonic Stem Cells via Blastocyst Complementation in Mice

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K16414
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: Kitahara Akihiko 新潟大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (40812152)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 胚盤胞補完法 / ES細胞 / 肺作製 / 複合ヘテロ

Outline of Final Research Achievements

Fgf10 is a regulator gene of lung development. The absence of Fgf10 in mice results in lung deficiency, causing perinatal lethality. We made lung deficiency mice model by genetic manipulation of Fgf10. Then we injected ES cells into the blastocyst of those mice model. The blastocysts injected ES cells had implanted into pseudopregnant mice, chimeric neonates were obtained. We investigated that lungs of chimeric mice is originated ES cells and Fgf10 mutation existed chimeric mice before injection of ES cells. We generated lungs originated from ES cells via blastcyst complimentation in lung deficiency mice model.

Free Research Field

呼吸器外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多能性幹細胞であるES細胞を利用し、ES細胞由来の肺を肺欠損マウスモデル内において作成した。多能性幹細胞は多くの研究に用いられているが、実質臓器の作成に関してはまだ確立していない面もある。特に肺は構成する細胞の種類が多いため作成は難しいとされていたが、今回の研究を介して作成可能なことが証明された。本研究を土台として今後はiPS細胞を用いた肺作製や異種間での肺作製が期待される。特に異種間での肺作製が可能となった場合、移植手術に耐えうる臓器作出に糸口が見えてくる。結果的に移植用臓器作出が可能となり、移植医療におけるドナー不足解消に寄与する。本研究はその基礎として必要不可欠な研究となった。