2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25712030
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
大日向 康秀 山梨大学, 総合研究部, 助教 (70415107)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 栄養膜幹細胞 / 全能性 / 幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初期胚盤胞は内部細胞塊と栄養膜外胚葉から成り、これら細胞の協奏によって胚全能性が支持されている。これまでに内部細胞塊からはES細胞が、栄養膜外胚葉からはTS細胞が樹立されているが、TS細胞の培養条件は最初の報告以来、殆ど改良がなされておらず、高い質と未分化安定性を支持し得る新規TS細胞培養条件の同定が望まれた。研究代表者は平成26年度までにTS細胞を血清やフィーダー細胞を用いない、化学的定義条件下(N2B27/Neurobasal/DMEMF12/FGF2/Activin A/XAV939/Y27632 on fibronectin, FAXY)で樹立、維持することに成功し報告したが、平成27年度はこれらTS細胞と従来培養条件下で共存する多様な形態を示すTS細胞コロニーについて分子生物学的性質を明らかにするべく、理化学研究所筑波研究所の小倉淳郎室長の研究グループと共同研究を実施し、従来TS細胞培養条件下で見られるドーム型の形態を示すコロニーがElf5を高発現しており、幹細胞の自己複製を主に支持していること、FAXY TS細胞はこれと良く似た分子生物学的性質を示すことを明らかにした(Motomura K et al, Biol Reprod, in press)。
また国際核移植シンポジウムにおいて、ES細胞およびTS細胞を用いた試験管内初期胚再構成についてポスター発表を行なった(International symposium on the future of nuclear transfer and nuclear reprogramming, 3 March 2016, Kofu, Japan)。
また尿中に含まれる細胞を用いた体細胞核移植による全能性再獲得に関する論文発表を行なった(Mizutani E et al, Sci Rep, 6: 23808, 2016)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
培養条件の改良によるTS細胞の質、未分化安定性向上を目的に研究を行い、新規培養条件を同定した。新規TS細胞の胚盤胞への注入によっては、胎盤のほぼ全体がTS細胞で置換されるキメラを作製する事が可能となっている(論文準備中)。
試験管内で幹細胞を用いて全能性を再構成するためには、幹細胞の質の向上のみでなく、幹細胞を用いて胚様立体構造の精密な模倣も重要であることから、新規TS細胞から栄養膜様立体構造を作製する方法の開発を行い、TS細胞を浮遊培養することによって胚盤胞の栄養膜と酷似した立体構造を自己組織化させることに成功している(論文準備中)。
試験管内でTS細胞から栄養膜様構造を高効率に作製することが可能となったことから、これら球状構造にES細胞を注入し、人工胚盤胞を作製する研究を進めており、これら構造が高効率に偽妊娠マウス子宮に着床可能であることを確認している。今後は正常な胚を得るべく研究を進める。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度までに、TS細胞の質を改善し、安定的未分化状態で培養することを可能とした。またこれらTS細胞を用い、浮遊培養を行うことで栄養膜様シスト構造を自己組織化させる系の構築を行なった。現在、栄養膜様シスト構造にES細胞を注入することで人工胚盤胞を作製するべく研究を実施している。
現在の問題点として、試験管内でこれら幹細胞から作製した人工胚盤胞は偽妊娠マウス子宮への移植によって高効率に着床し、子宮内膜間葉系細胞から脱落膜を誘導することが可能となっているが、着床後早い時点で幹細胞が死滅してしまう。今後は人工胚盤胞を構成する幹細胞間で内部細胞塊と栄養外胚葉の相互作用を精密に再接続し、胚として機能させるべく研究を進める。
また人工胚盤胞における幹細胞の生存性を向上させる目的で、細胞死を抑制することが知られる低分子化合物の効果、アポトーシス関連分子遺伝子のノックアウト等を行う。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Cellular Dynamics of Mouse Trophoblast Stem Cells: Identification of a Persistent Stem Cell Type.2016
Author(s)
Motomura K, Oikawa M, Hirose M, Honda A, Togayachi S, Miyoshi H, Ohinata Y, Sugimoto M, Abe K, Inoue K, Ogura A.
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Journal Title
Biology of Reproduction
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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