胚盤胞補完法を利用したマウス多能性幹細胞を用いた肺再生

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K16414
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分55040:呼吸器外科学関連
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 北原 哲彦 新潟大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (40812152)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 胚盤胞補完法 / ES細胞 / 肺作製 / 複合ヘテロ

研究成果の概要

肺形成に関与するFgf10遺伝子を変異させたマウスは肺が無形成あるいは低形成となる。遺伝子操作によって肺無形成あるいは低形成のモデルマウスを作出した。そのモデルマウスは出生と同時に呼吸ができないため死亡するが、胚盤胞期に至った受精卵にES細胞を注入してES細胞由来の肺を作成した。ES細胞を注入した受精卵から得られた産仔を解析し、ES細胞注入前の受精卵のFgf10遺伝子が変異していたことを証明するとともに、肺がES細胞が分化してできた肺であることを証明した。これら2つの証明からES細胞から肺が作れることを証明した。

自由記述の分野

呼吸器外科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

多能性幹細胞であるES細胞を利用し、ES細胞由来の肺を肺欠損マウスモデル内において作成した。多能性幹細胞は多くの研究に用いられているが、実質臓器の作成に関してはまだ確立していない面もある。特に肺は構成する細胞の種類が多いため作成は難しいとされていたが、今回の研究を介して作成可能なことが証明された。本研究を土台として今後はiPS細胞を用いた肺作製や異種間での肺作製が期待される。特に異種間での肺作製が可能となった場合、移植手術に耐えうる臓器作出に糸口が見えてくる。結果的に移植用臓器作出が可能となり、移植医療におけるドナー不足解消に寄与する。本研究はその基礎として必要不可欠な研究となった。