胚性幹細胞からの妊娠初期胎盤環境モデルの発生学的分子基盤の解析

胚胎干细胞早期妊娠胎盘环境模型的胚胎学和分子基础分析

基本信息

批准号：
20K09676
负责人：
矢部慎一郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Saitama Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ヒトES細胞から合胞体性栄養膜をin vitroで誘導する際の時間特異的遺伝子発現に着目することにより、代謝や免疫応答等、機能をになう遺伝子推移から初期胎児胎盤環境の発生学的特徴を明らかにすることを目標とする。まず、ヒトES細胞を用いた妊娠初期胎盤環境を有する合胞体栄養膜細胞の誘導条件において、xeno-free環境を目指しての検討を行った。我々の報告したBMP4、A83-01(Activin receptor like kinase inhibitor)、PD173074(FGFR1 inhibitor)を用いたレジメンでは、誘導段階においてマウス胎児線維芽細胞で培養液を馴化させたconditioned mediumが必須であった。今回我々はヒトES細胞の播種濃度を変更することにより、培養液としてconditioned mediumを用いずにCGB陽性かつHLA-G陰性の細胞を得た。この細胞を単離した上でDAPI染色すると直径100um程度の多核細胞であることが確認でき合胞体栄養膜細胞を誘導できることが明らかとなった。将来的な臨床への応用に向けて細胞培地についてもxeno-freeを考慮してvitronectinやlaminin-521をマトリックスとして用いた細胞誘導についても検討していく。続いて、妊娠初期胎盤環境で想定される恒常的な低酸素状態を再現するため、大気酸素濃度条件（20%）に加え低酸素条件下でヒトES細胞から合胞体栄養膜細胞を誘導している。発生段階に伴い要求される酸素濃度は上昇すると想定されるが至適濃度は明らかにされていないため、3％、8％、12％での培養条件下で誘導時期別のHCG産生能、VE-cadherinを用いた細胞癒合能を検討中である。今後は、各発生段階別に組み合わせて最終産物の解析を行う予定である。

通过关注人类 ES 细胞体外诱导合体滋养层时的时间特异性基因表达，本研究旨在分析影响早期胎儿胎盘环境中代谢和免疫反应等功能的基因变化，目的是阐明胚胎学。的特点首先，我们研究了使用人 ES 细胞诱导妊娠早期具有胎盘环境的合体滋养层细胞的条件，旨在形成无异种环境。在我们报道的使用 BMP4、A83-01（激活素受体样激酶抑制剂）和 PD173074（FGFR1 抑制剂）的方案中，在诱导阶段，用小鼠胎儿成纤维细胞对培养基进行条件化的条件培养基是必不可少的。在本研究中，我们通过改变人ES细胞的接种浓度，不使用条件培养基作为培养基，获得了CGB阳性和HLA-G阴性细胞。当分离这些细胞并用DAPI染色时，证实它们是直径约100μm的多核细胞，并且清楚可以诱导合体滋养层细胞。对于未来的临床应用，我们还将考虑使用玻连蛋白和层粘连蛋白-521作为基质进行细胞诱导，同时考虑无异源细胞培养基。接下来，为了再现妊娠早期胎盘环境中预期的持续缺氧条件，除了大气氧浓度条件（20%）之外，还在缺氧条件下从人ES细胞诱导出合体滋养层细胞。推测所需的氧气浓度随着发育阶段而增加，但最佳浓度尚未明确 -我们目前正在研究使用钙粘蛋白的细胞融合能力。未来，我们计划将每个开发阶段的产品结合起来分析最终产品。