Establishment for the foundation of limb regeneration technique by mimicking limb developmental processes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44020:Developmental biology-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Atsuta Yuji 九州大学, 理学研究院, 講師 (80874685)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 四肢発生 / 四肢前駆細胞 / リプログラミング / 3次元培養 / AER / トランスジェニックニワトリ

Outline of Final Research Achievements

The forced expression of PZL (Prdm16, Zbtb16, Lin28a) or PZLL (PZL + Lin41) has been found to convert mouse fibroblasts into limb progenitor-like cells, and the research results have been compiled and published (Atsuta et al., Dev Cell, 2024). Furthermore, when the same reprogramming factors were used to reprogram human fibroblasts, an increase in the expression of SALL4, NMYC, LHX2, and MEIS1, which are representative marker genes of limb progenitor cells, was observed. Additionally, we attempted to optimize AER (Apical Ectodermal Ridge) cell culture conditions and to generate a transgenic limb bud reporter chicken line. As described in the report, we achieved certain successes in each study.

Free Research Field

発生生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

四肢に由来しない細胞に四肢前駆細胞の性質を与え得るリプログラミング因子の同定は、四肢発生研究分野のブレークスルーである。これらの因子群（PZLL）は本来の四肢発生においても、それを開始する能力を持つと考えられるが、これまで四肢形成に関わることが知られていなかったため新たな発見となった。また、大量培養が可能な線維芽細胞を、手足の元となる四肢前駆細胞のような細胞へと転換することが可能となったため、そのリプログラム細胞を利用した四肢再生医療技術の開発も進めることができるかも知れない。これらのことから本研究を通して、四肢発生の理解の深化や再生技術開発の発展にわずかながら貢献できたと考えている。