マウス個体発生におけるTead/Yap依存的細胞競合に関する研究

小鼠个体发育过程中Tead/Yap依赖性细胞竞争的研究

基本信息

批准号：
19K06687
负责人：
橋本昌和
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K06687/
关键词：
エピブラスト細胞競合多能性

项目摘要

多細胞生物の発生では、ゆらぎにより個々の細胞の分化状態などに一時的にばらつきが生じる。正確な発生を遂行するためには不適合な細胞を排除することが必要であり、その様な排除を行う仕組みの一つに細胞競合がある。しかし細胞競合研究の多くはハエの組織や培養細胞に人為的に導入した前がん状態の異常細胞の排除の研究であり、哺乳類の正常発生で生じる細胞状態のばらつきに関する研究は少ない。特に隣接細胞の状態を認識するメカニズムについては全くわかっていない。本研究では申請者が見出した、着床前マウス胚の多能性細胞(エピブラスト)の形成時に起こる細胞競合による品質管理機構に着目し、不適合な細胞を認識するしくみを解明することを目的とし研究を行なった。これまでにマウス着床前胚E4.5のエピブラストのscRNAseqを行った結果、エピブラストが形成される際に排除される不適応細胞はE4.0相当の内部細胞塊の細胞と近い遺伝子発現パターンであったことから、12時間ほど発生の遅れている（あるいはその時点で発生が停止している）細胞であることが明らかになった。また、E4.5におけるエピブラスト細胞と排除される細胞のあいだでリガンドー受容体の関係にあるようなペアをそれぞれ特異的に発現している遺伝子を同定した。また、その当該リンガンド、受容体のノックアウトマウスおよび強制発現させるトランスジェニックマウスを作成した。これらのツールによりLoss of functionおよびgain of functionの実験系を可能にした。

在多细胞生物的发育过程中，波动会导致单个细胞分化状态的暂时变化。为了进行精准发育，需要消除不相容的细胞，而这种消除的机制之一就是细胞竞争。然而，大多数细胞竞争研究涉及消除人工引入果蝇组织或培养细胞中的癌前异常细胞，而对正常哺乳动物发育过程中发生的细胞状态变化的研究很少。特别是，识别相邻细胞状态的机制是完全未知的。本研究的目的是关注申请人发现的在植入前小鼠胚胎中多能细胞（外胚层）形成过程中发生的基于细胞竞争的质量控制机制，并阐明识别不相容细胞的机制。我们进行了一项研究。作为小鼠植入前胚胎 E4.5 的外胚层的 scRNAseq 结果，我们发现外胚层形成过程中消除的适应不良细胞与相当于 E4.0 的内细胞团中的细胞具有相似的基因表达。开发延迟 12 小时（或当时已停止开发）。我们还鉴定了在 E4.5 的外胚层细胞和消除细胞之间具有配体-受体关系的成对特异性表达的基因。此外，还创建了用于强制表达相关配体和受体的基因敲除小鼠和转基因小鼠。这些工具使得功能丧失和功能增强的实验成为可能。