Inner cell mass dynamism and totipotency in primate

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Program of totipotency: From decoding to designing
• Project/Area Number: 22H04669
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: 依馬 正次 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 教授 (60359578)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 全能性 / 内部細胞塊

Outline of Annual Research Achievements

1. 非ヒト霊長類の胎盤の起源を、ライブイメージングおよび細胞標識実験によって検証する
これまでに我々は、非ヒト霊長類であるカニクイザルの胎盤の発生起源を明らかにする過程で、カニクイザルの内部細胞塊に着目した。カニクイザル受精卵にGFPおよびtdTomato mRNAを注入し、拡張胚盤胞まで体外培養する過程で、ライトシート顕微鏡によりライブイメージングを実施した。結果として、内部細胞塊の細胞の動態を可視化することに部分的に成功した。
一方、カニクイザル胚盤胞のTE（栄養膜）層とICM（内部細胞塊）それぞれの胎盤や胎仔への貢献を実験的に検証するため、レンチウイルスを２段階で感染させることで、TE層とICMを個別に遺伝子標識する実験系を用いた。具体的には、受精卵の囲卵腔にGFPレンチウイルスを注入して全ての細胞がGFPで標識された胚盤胞を発生させる。その後、先行研究に従って透明体を除去し、Kusabira-OrangeレンチウイルスによりTE層のみ標識した。次に、この２色に標識されたカニクイザル胚盤胞をカニクイザル仮親の卵管に戻し、実際の発生段階における胎盤および胎仔組織への寄与を評価したところ、２胚得ることができた。現在単一細胞RNA-seq解析や免疫染色法による詳細な解析を実施している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

内部細胞塊の動態をライブイメージングにより可視化することに成功している。また、内部細胞塊と栄養外胚葉を個別に標識した胚の解析に到達している

Strategy for Future Research Activity

内部細胞塊の動態を制御する遺伝子ネットワークを明らかにしていく