| Research Abstract |
マウス胚性幹細胞(ES細胞)は, 分化全能性であり, 成体において全ての細胞系列へ分化することができ, 試験管内においても様々な細胞へ分化誘導することができる。われわれは, 赤血球の最終分化に必須な転写因子GATA-1が, 血液細胞の分化多能性・自己複製能をの制御にかかわっていることを見出している。本研究計画では, GATA-1遺伝子をCre/LoxPシステムを用いて, 任意の細胞系列・分化段階で, 欠損させることができるES細胞を樹立し, そのES細胞を用いた解析を行った. ES細胞を赤血球方向へ分化誘導し, ES細胞から赤血球までの各分化段階で, GATA-1の欠損を誘導した。ES細胞から赤血球への試験管内分化誘導は, OP9ストロマ細胞との共生培養により行った。この方法は, 生体内の赤血球発生を忠実に再現しており, ES細胞は, 中胚葉, 造血前駆細胞, 赤血球系前駆細胞(前赤芽球), 赤芽球を経て, 赤血球へ分化する. 上記各分化段階でGATA-1の欠損を誘導し, さらに分化誘導を続けると, いずれも, 前赤芽球以降の分化が認められず, これらの前赤芽球は, 試験管内で増殖し続けた. 一方, ES細胞の段階でGATA-1の欠損を誘導後, 分化誘導をおこなうと, 得られた前赤芽球は, 好中球・マクロファージなどへ分化できる分化多能性を有していたが, 中胚葉以降のGATA-1欠損により得られた前赤芽球は, 分化多能性を消失していた.さらに,この細胞では,好中球・マクロファージ分化に関与する遺伝子のヒストンアセチル化が不可逆的に変化していることが判明し, 以上の結果から, GATA-1は, 中胚葉付近の分化段階で, 好中球・マクロファージの分化に関与する遺伝子のエピジェネティック修飾を不可逆に変化させることにより, 赤血球系列の運命決定を誘導しているものと考えられた.
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