異種動物体内での機能的な副甲状腺再生

异生体中的功能性甲状旁腺再生

基本信息

批准号：
21K16337
负责人：
加納麻弓子
金额：
$ 3万
依托单位：
St. Marianna University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和4年度は胚盤胞補完法によって作出したマウスES細胞由来の副甲状腺が移植臓器として有効に機能し得るかを検証した。Pth-tdTomato蛍光レポーターマウスを用いて、蛍光実体顕微鏡下で副甲状腺を摘出し副甲状腺機能低下症モデルマウスを作製した。副甲状腺機能低下症モデルマウスの腎臓被膜下へ胚盤胞補完法によって作成したマウスES細胞由来の副甲状腺を移植し、2～4週間毎に採血を行った。腎被膜下移植群はSham群と比較して有意に血中Ca値が上昇した。さらに、メイロン負荷試験に対するPTHの反応性も腎被膜下移植群はSham群と比較して有意に上昇した。以上の結果から、胚盤胞補完法によって作出したマウスES細胞由来の副甲状腺が移植臓器として機能し、副甲状腺機能低下症モデルマウスの病態を改善したことが示唆された。次に先天性副甲状腺機能低下症への治療効果を確認するために、Gcm2KOマウス新生児にマウスES細胞由来の副甲状腺を皮下移植した。Gcm2KOマウス新生児は未治療の場合高い確率で死亡するが(致死率95％) 、マウスES細胞由来の副甲状腺を移植されたことで生存期間の延長が認められた。次年度に向けて、副甲状腺欠損ラット胚の作出を行った。ラット前核期胚にエレクトロポレーションによってGcm2を標的としたsgRNAとCas9を導入した後に仮腹へ移植し、Gcm2KOラット新生児を得た。得られたGcm2KOラットではPTHの低下と副甲状腺の組織学的欠損、頸部～縦郭のPth発現の著明な低下が認められ、副甲状腺が完全に欠損していると考えられた。

在2022年，我们研究了源自胚泡互补方法产生的小鼠ES细胞的甲状旁腺是否可以有效地充当移植器官。使用PTH-TDTOMATO荧光记者小鼠，在荧光立体显微镜下去除甲状旁腺以产生甲状旁腺功能低下的模型小鼠。源自胚泡互补产生的小鼠ES细胞的甲状旁腺被植入甲状腺功能减退症模型小鼠的肾囊下，并每2-4周收集血液。与假手术组相比，囊下肾脏植入组显示出血液CA的水平显着升高。此外，与假手术组相比，在肾上腺亚囊泡下植入物组中，PTH对Meylon载荷测试的反应性也显着增加。以上结果表明，源自胚泡互补方法产生的小鼠ES细胞的甲状旁腺充当移植器官，从而改善了甲状旁腺功能减退症模型小鼠的病理。接下来，为了确认对先天性甲状腺功能减退症的治疗作用，将GCM2KO小鼠的新生儿用源自小鼠ES细胞的甲状旁腺皮下植入。如果未经治疗（95％死亡），GCM2KO小鼠的新生儿具有很高的死亡可能性，但是当将来自小鼠ES细胞的甲状旁腺移植时，生存期延长了。第二年，产生了缺陷型大鼠胚胎。用SGRNA和CAS9引入大鼠前核期胚胎，并通过电穿孔靶向GCM2，然后植入心室系统以获得GCM2KO大鼠的新生儿。获得的GCM2KO大鼠显示PTH降低，甲状旁腺的组织学缺陷以及从颈部到纵向轮廓的PTH表达显着降低，并且认为甲状旁腺完全有缺陷。