Totipotency conserved in primates and rodents

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19189
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Takashima Yasuhiro 京都大学, iPS細胞研究所, 准教授 (70469930)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 多能性幹細胞 / 全能性 / 胚体外細胞 / 未分化

Outline of Final Research Achievements

Totipotency is the ability of a fertilized egg to differentiate into all types of cells including extraembryonic cells that make up an individual. Mouse ES cells, which belong to rodents, are considered to be pluripotent stem cells (PSCs) because they can not differentiate into the trophoblast lineage of the placenta. In this study, however, we were able to induce naive human ES/iPS cells to the trophectoderm of blastocysts at the pre-implantation stage. Furthermore, we succeeded in inducing cytotrophoblast, syncytiotrophoblast, and extravillous trophoblast, which constitute the placenta, from naive PSC-derived trophectoderm. Thus, naive human PSCs, are possibly totipotent in the broad sense of the word (Io et al., Cell Stem Cell).

Free Research Field

幹細胞

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ナイーブ型ヒト多能性幹細胞(PSC)から胎盤を構成する細胞が誘導できた。マウスと違いヒトPSCは広義の全能性を有する。またナイーブ型ヒトPSCからヒト卵割期様細胞を取り出すことにも成功しており、卵割期細胞や胚盤胞の細胞を幹細胞として解析することも可能にした。ヒト胚は倫理や質の問題があるが、樹立した幹細胞を用いてヒト胚研究を補完することが可能になり、ヒト初期発生研究の基盤として学術的意義がある。
また胎盤は妊娠を維持する上で必須の臓器である。本研究で構築したモデルは、従来の倫理的規制を遵守したまま、初期胚の研究の可能性を広げ、不妊症や、胎盤に関連した妊娠合併症の病態解明に繋がる社会的意義も有する。