幹細胞の可塑性を制御する遺伝子の探索

• Project/Area Number: 14658237
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 帯刀 益夫 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (10099971)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 幹細胞 / 可塑性 / 微小環境 / 間質細胞 / サイトカイン / 遺伝子発現プロファイル / マイクロアレイ / 分化転換

Research Abstract

幹細胞の分化転換や可塑性はその微小環境(Niche)によって制御を受けていると考えられているがその詳しい機構は分かっていない。本研究では、この幹細胞の分化転換や可塑性の微小環境による制御機構を明らかにするため、不死化した骨髄細胞株を用いて造血微小環境を培養系で再構築し、間質細胞依存に増殖する造血幹細胞株THS119を樹立し、その制御に関わる遺伝子の探索を行った。THS119細胞株は、その細胞表面形質、血球細胞特異的転写因子の発現から極めて幼弱な血球細胞と予想され、間質細胞との共培養によりその増殖が維持され、未分化血液細胞に特徴的な敷石状のコロニーを形成して増殖する。その増殖にはc-Kit-SCF、VCAM-1-VLA4の相互作用ならびに、血清中の脂質成分が必要であることを証明した。THS119細胞は、間質細胞無しではアポトーシスが誘導されるが、間質細胞とサイトカイン共存下で継代すると、間質細胞無しでIL-3あるいはIL-7に依存し増殖するTHS119の亜株が樹立でき、これら細胞株の間質細胞依存的な増殖と、サイトカイン依存的な増殖の相違を調べることにより、間質細胞が幹細胞の維持に必要とする特異的な細胞間相互のシグナルを同定できると考えられる。そこで、これら細胞株の遺伝子発現プロファイルをマイクロアレイ解析により調べ、サイトカイン依存性増殖と間質細胞依存性増殖における遺伝子発現の顕著な差から、間質細胞依存の増殖経路では、Wntシグナル系の関与を示唆する結果を得た。

Research Products

• [Publications] Mori K, Furusawa T, Okubo T, Inoue T, Ikawa S, Yanai N, Mori KJ, Obinata M: "Genome Structure and Differential Expression of Two Isoforms of a Novel PDZ-Containing Myosin (MysPDZ)(Myo18A)."J Biochem (Tokyo). 133. 405-413 (2003)
• [Publications] Tabuchi Y, Arai Y, Shioya H, Kuribayashi R, Ishibashi K, Sugiyama N, Obinata M, Takeguchi N, Asano S: "New gastric epithelial cell lines from mice transgenic for temperature-sensitive simian virus 40 large T antigen show distinct types of cell differentiation."Digestion.. 67. 71-81 (2003)
• [Publications] Shoji W., Isogai S., Sato-Maeda M., Obinata M., Kuwada, J.Y.: "Semaphorin 3A1 regulates angioblast migration and vascular development in zebrafish."Development.. 130. 3227-3236 (2003)
• [Publications] Salingcarnboriboon R, Yoshitake H, Tsuji K, Obinata M, Amagasa T, Nifuji A, Noda M: "Establishment of tendon-derived cell lines exhibiting pluripotent mesenchymal stem cell-like property."Exp Cell Res.. 287. 289-300 (2003)
• [Publications] Tomi M, Funaki T, Abukawa H, Katayama K, Kondo T, Ohtsuki S, Ueda M, Obinata M, Terasaki T, Hosoya K-I: "Expression and Regulation of L-Cystine Transporter, System Xc-, in the Newly Developed Rat Retinal Muller Cell Line (TR-MUL)."GLIA.. 43. 208-217 (2003)
• [Publications] Araki Y, Suzuki K, Matusik RJ, Obinata M, Orgebin-Crist MC: "Immortalized Epididymal Cell Lines From Transgenic Mice Overexpressing Temperature-Sensitive Simian Virus 40 Large T-Antigen Gene"J Androl.. 23. 854-869 (2002)
• [Publications] Okubo T, Yanai N, Ikawa S, Obinata M: "Reversible switching of expression of c-kit and Pax-5 in immature hemato poietic progenitor cells by stromal cells"Exp Hematol.. 30. 1193-1201 (2002)