2014 Fiscal Year Annual Research Report
マウス4倍体ES細胞の発生能解析とその応用に関する研究
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25660254
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
加納 聖 山口大学, 獣医学部, 准教授 (40312516)
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2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 4倍体 / ES細胞 / マウス / 胚性幹細胞 / 胚様体 / テラトーマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類は、ゲノムセットを2個持ついわゆる2倍体である。 ゲノムセットを３個以上持つ多倍体は魚類や両生類において正常な個体として発生が可能である一方、哺乳類においては、多倍体個体はほぼ存在しないことから、哺乳類において多倍体化が厳密に拒絶される機構の存在が予想される。マウスES細胞は多能性細胞としてノックアウトマウスの作出に用いられ、また再生医療などへの応用が期待されている。本研究ではマウス4倍体胚盤胞から樹立した4倍体ES細胞の特性を調べることによって多倍体胚の正常な発生が可能である条件を検討した。
DNA量の測定、カリオタイピングを行ったところ、継代を重ねても4倍体ES細胞のDNA量は2倍の80本、各染色体は4本有しており、4倍体ES細胞は安定した胚性幹細胞の性質を維持していた。また多能性幹細胞の目印となるアルカリフォスファターゼ染色を行ったところ、4倍体ES細胞でも染色は陽性であり、多能性幹細胞の指標であるOct3/4、Nanog、Sox2などの遺伝子発現の解析を行ったところ高い発現が観察された。また、NANOG、SSEA-1、E-cadherim、PECAM-1の免疫染色を行ったところ、２倍体ES細胞と同様の発現と局在が見られた。Oct3/4とNanog遺伝子のプロモーター部位のメチル化解析を行ったところ、２倍体ES細胞と同様にほとんどメチル化されてないことがわかった。次に、4倍体ES細胞の多分化能を解析するために、胚葉体ならびにテラトーマの形成を行ったが、いずれも三胚葉への分化誘導が起こることがわかった。
以上の結果から、4倍体ES細胞は2倍体ES細胞と同様の多能性を持つ細胞であることが証明された。マウスにおいて４倍体胚が発生しないのは、４倍体細胞固有の発生能の異常ではなく、哺乳類に特徴的な着床後における高次の形態形成における異常であることが示唆された。
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