酸化ストレスシグナルによる幹細胞分化促進と脱分化抑制機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24615001
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 守田 匡伸 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10519094)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: リプログラミング

Outline of Annual Research Achievements

Keap1,Nrf2ノックアウトiPS細胞を樹立した。Keap1、Nrf2遺伝子破壊マウスを交配することにより野生型繊維芽細胞(MEF)、ノックアウトMEFをまず樹立した。これらのノックアウトMEFに対して山中4因子をレトロウイルスを用いて導入することによりiPS細胞を樹立した。iPS作製効率はNrf2KO由来のMEFでは向上し、逆にKeap1 KO由来のMEFでは著しく低下した。これらの結果からKeap1-Nrf2システムが体細胞リプログラミングに寄与していることが明らかになった。Keap1-Nrf2システムのリプログラミングにおける機能を解析するためにタイムコースをとってiPS形成過程における遺伝子発現解析を行った。Nrf2KOiPSではp16やp15といった細胞増殖を抑える因子の発現が低下し、Keap1KOiPSではこれらの発現は逆に亢進していた。また、iPS形成時における細胞増殖もNrf2iPSでは促進されKeap1KOiPSでは抑制されていたことからNrf2はリプログラミング時において細胞周期にブレーキをかける働きをしていると考えられる。できたiPSの多分化能を調べるためにiテラトーマ形成能を確認した。Nrf2KOiPS由来のテラトーマは野生型と同等に三胚葉に分化したが、テラトーマ自身の大きさが著しく縮小していた。これらのことからNrf2は未分化・分化の細胞増殖に対してそれぞれ逆の機能を持つことがあきらかになった。