単能性精子幹細胞からの多能性幹細胞樹立の試み

尝试从单能精子干细胞建立多能干细胞

基本信息

批准号：
17659081
负责人：
山中伸弥
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17659081/
关键词：
ES細胞分化多能性ノックアウトマウス

项目摘要

精子幹細胞は生後の精巣から樹立され、精子分化能を維持したまま長期間にわたって培養することができる。精子幹細胞は精子にしか分化できない単能性幹細胞であるが、受精後速やかに全能性が回復すること、すなわち精子幹細胞は全能性や多能性を次世代に伝える役割を果たしていることを考えると、精子幹細胞から多能性幹細胞を樹立できる可能性がある。本年度はまず、多能性幹細胞であるES細胞と、精製幹細胞であるGS細胞との間で、遺伝子発現やDNAメチル化状態を比較した。私たちは以前にES細胞で特異的に発現する遺伝子群ECAT(ES cell associated transcript)を多数同定した。ECATの発現を解析したところ、大部分がES細胞に加えてGS細胞でも発現していることが明らかとなった。またこれら遺伝子プロモーター領域はES細胞とGS細胞の両者で低メチル化状態にあった。しかし、少数のECAT遺伝子はGS細胞において発現が認められなかった。興味深いことに、GS細胞で発現していないECATのほとんどはOct3/4とSox2による転写制御を受けていることの知られている遺伝子であった。そしてこれらの遺伝子においてはOct3/4とSox2の結合配列を中心にGS細胞においては高メチル化されていることがわかった。これらの結果は、少数のECAT遺伝子における高メチル化と発現抑制がES細胞とGS細胞の違いを規定している要素の一つであることを示している。今後はGS細胞において発現していないECAT遺伝子を強制発現させることにより、GS細胞からES細胞に類似した多能性幹細胞を樹立できるかを検討する。

精子干细胞是从出生后从睾丸中建立的，可以长时间培养，同时保持其分化精子的能力。精子干细胞是单一的干细胞，只能分化为精子，但是考虑到夫妇在受精后迅速恢复，即精子干细胞在传递墓座和下一代多能中发挥作用，因此有可能从精子干细胞中确定多能干细胞。今年，我们首先比较了ES细胞之间的基因表达和DNA甲基化状态，这些细胞是多能干细胞和纯化干细胞的GS细胞。我们先前鉴定出在ES细胞中特别表达的大量ES相关转录本（ECAT）。对ECAT表达的分析表明，大多数表达在GS细胞和ES细胞中表达。此外，这些基因启动子区域在ES细胞和GS细胞的次甲基化态中。但是，在GS细胞中未表达少数ECAT基因。有趣的是，在GS细胞中未表达的大多数ECAT已知基因受Oct3/4和Sox2的转录调节。还发现这些基因在GS细胞中高度甲基化，主要是Oct3/4和Sox2的结合序列。这些结果表明，少数ECAT基因中表达的高甲基化和抑制是定义ES和GS细胞之间差异的因素之一。将来，我们将通过强行表达在GS细胞中未表达的ECAT基因来研究GS细胞是否可以建立类似于ES细胞的多能干细胞。