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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、ほ乳動物において４倍体などの多倍体胚は胎生致死となる。申請者はマウス４倍体胚盤胞から４倍体ＥＳ細胞の樹立に成功するとともに、マウスＥＳ細胞はゲノムが倍加しても胚性幹細胞としての基本的性質を持つことを明らかにした。当該年度では４倍体ＥＳ細胞の生体への寄与を調べるために、EGFP陽性４倍体ＥＳ細胞と２倍体胚桑実胚の集合キメラ胚を作成した。まず胚盤胞期胚の内部細胞塊において４倍体ＥＳ細胞由来の細胞の分布がEGFP陽性細胞として確認された。さらに４倍体ＥＳ細胞由来のEGFP陽性細胞を持つ２倍体胚桑実胚の集合キメラ胚盤胞を偽妊娠マウスの子宮に移植し、着床胚や胎子付属物における４倍体ＥＳ細胞由来の細胞の分布を観察した。胎齢12.5日の胎子付属物においては、卵黄嚢においてEGFP陽性細胞が多く見られ、４倍体ＥＳ細胞由来の細胞が局在していることが明らかとなった。また胎子組織においても、肝臓や消化管などの消化器系、脊髄などの神経系、生殖腺や造血系など幅広い組織においてEGFP陽性細胞が多く見られ、４倍体ＥＳ細胞由来の細胞が局在していることが明らかとなった。卵黄嚢は胚盤胞内部の内部細胞塊、特に下胚盤葉、そして胎子組織は内部細胞塊の上胚盤葉から派生するため、キメラ胚における４倍体ＥＳ細胞はまず内部細胞塊に局在し、そこから胚体組織ならびに胚体外組織に分化することが明らかになった。以上の結果から、４倍体胚とは異なり、４倍体ＥＳ細胞は２倍体ＥＳ細胞と同様に将来胎子組織となり得る基本的な多分化能を十分に持ち合わせていることが明らかとなった。また次世代シークエンサーによって４倍体ＥＳ細胞と２倍体ＥＳ細胞間の遺伝子発現の相違を解析し、さらにオントロジー解析を行った。
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