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2020 年度 研究成果報告書

種特異的発生時間スケールを規定する分子基盤の解析と制御

計画研究

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研究領域脳構築における発生時計と場の連携
研究課題/領域番号 16H06485
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学 (2017-2020)
国立研究開発法人理化学研究所 (2016)

研究代表者

永樂 元次  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (40415097)

研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワード形態形成 / 多能性幹細胞 / 種特異的発生様式
研究成果の概要

多能性幹細胞からの組織誘導系を用いて種特異的発生様式を規定する分子機構を明らかにしようとした。マウスおよびヒトの大脳および網膜オルガノイド系を確立し、継時的なRNA-seqおよび1細胞RNA-seqを行い発生過程の細胞分化動態を比較解析した。その結果、マウス網膜形成過程特異的に寄与する新規の細胞とその形態形成における役割を明らかにした。また、ヒト網膜組織の形成過程に特異的に存在する神経前駆細胞種を新規に同定した。さらに、多能性幹細胞から肢芽組織を誘導する方法を世界で初めて開発した。

自由記述の分野

発生生物学、幹細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界で初めてマウス多能性幹細胞から自己組織化により試験管内で肢芽組織を誘導する技術を開発した。ヒトを含む霊長類由来多能性幹細胞からも同様の肢芽様組織が可能となっており、失った手指の再生応用だけでなく肢芽組織の種特異性の研究への貢献が期待される。また、将来の四肢欠損の再生医療の基盤技術という点でも社会的意義は大きい。さらに、新たにマウス及びヒト網膜発生において種特異的に存在する細胞種及び遺伝子マーカーを複数同定し、これらの機能解析により種特異的な神経組織形成機構の一端が明らかになった。これらの発見をもとに、発生時間の種特異性についての分子基盤の理解が深まることが期待される。

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公開日: 2022-01-27  

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