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哺乳類の生殖細胞は、分化全能性をもつ幹細胞から発生する。この最初の生殖系列細胞である始原生殖細胞(PGC : primordial germ cell)は、胚性幹(embryonic stem : ES)細胞と同等の分化能をもつ胚性生殖(embryonic germ : EG)細胞に脱分化する。我々は、これまでに、PI3K(phosphatidylinositide-3 kinase)シグナルの活性化が、PGCの脱分化を促進すること、ES細胞の未分化性を維持すること、を明らかにしてきた。本研究では、以下の成果を得た。
1、様々な幹細胞システムにおいて機能するWnt/β-cateninシグナルのPGCの発生における機能を解析したところ、このシグナルは、PGCの脱分化には関与しないが、増殖に重要であることが明らかとなった。
2、様々な細胞におけるAktシグナルの機能を調べるために、Aktの酵素活性を自在に制御できるAkt-Mer融合タンパクを全身の細胞において発現するトランスジェニックマウスを作製した。このマウスのPGCにおいてAktシグナルを活性化したところ、EG細胞の形成効率が上昇することが分かった。この結果は、PI3Kの下流のAktシグナルが、PGCから多能性幹細胞への脱分化を担っていることを示している。
3、Aktシグナル活性化が、表皮の幹細胞システムに与える効果を検討した。その結果、休止期の毛包が成長期に移行し、発毛が誘導されること、毛包および毛包間表皮において前駆細胞の増殖が亢進することが分かった。この結果から、表皮幹細胞システムにおいて、Aktシグナルは、休止状態にある毛包幹細胞を活性化し前駆細胞を産生すること、前駆細胞の増幅を促進することが明らかとなった。
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