マウス生殖細胞系譜決定の分子機構

小鼠种系测定的分子机制

基本信息

批准号：
09275201
负责人：
松居靖久
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

次の世代のもとになる生殖細胞が、胚発生の初期過程で生じる機構は興味深い。マウスの初期発生過程で、胚はまず全能性幹細胞からなるエピブラストを形成し、胎齢6.5日前後に起こる原腸陥入前の開始後に、エピブラストの上端部にある細胞から始原生殖細胞が生じる。エピブラスト上端部の細胞のみが特異的に始原生殖細胞に運命づけられる機構を調べるために、原腸陥入前の、細胞の発生運命の決定していない時期のエピブラストから始原生殖細胞が分化する初代培養系を確立した。次にエピブラスト上端部に始原生殖細胞形成に必要な特異的な環境が形成されることが予想されるので、この可能性を調べるために、エピブラストを上下に切り分けて培養することを試みた。その結果、エピブラストの上半分の断片からは始原生殖細胞が分化したが、下半分からは全く分化しなかった。また上半分の断片をトリプシン処理により細胞を解離した後に培養すると、始原生殖細胞は現れなかった。このことから、始原生殖細胞への運命決定に先だってエピブラストの上部と下部に相違が生じ、上部にはその分化の前提として必要とされる、細胞間相互作用を介した局所環境が形成されることが明らかになった。またこれまでに細胞系譜解析により、始原生殖細胞の前駆細胞は同時に胚体外中胚葉細胞にも分化することが示されている。そこで中胚葉と始原生殖細胞の分化の関連を、培養したエピブラストでの中胚葉マーカーの発現の解析により調べ、それらの発現がなくても始原生殖細胞が現れることがわかった。このことは、これらの細胞への運命決定は、それぞれ別の機構によって制御されていることを示唆している。

有趣的是，在胚胎发育的早期阶段，生殖细胞将如何成为下一代的基础。在小鼠的早期发育过程中，胚胎首先形成由tom源性干细胞组成的细胞，原始生殖细胞是由在妊娠年龄6.5天左右的胃肠后启动之前由层细胞上端的细胞产生的。为了研究仅特异性注定要注定要原始生殖细胞的细胞，我们建立了一个原发性培养系统，在该系统中，原始生殖细胞在胃前未确定细胞发育命运时与层细胞区分开。预计该层细胞将具有在层细胞顶部边缘的原始生殖细胞形成所需的特定环境，因此，为了研究这种可能性，我们试图上下切碎并培养层状细胞。结果，原始生殖细胞与上半年上半部分的碎片区分开，但在下半部分根本没有。此外，当上半碎片通过胰蛋白酶处理分离并培养细胞时，未发现原始生殖细胞。这表明，在确定原始生殖细胞的命运之前，在层细胞的顶部和底部之间发生了差异，而层细胞的顶部通过细胞细胞相互作用形成了局部环境，这是其分化的先决条件所必需的。此外，细胞谱系分析表明，原始生殖细胞的前体细胞同时分化为明确的中胚层细胞。然后，我们通过分析中胚层标记在培养的层细胞中的表达来研究中胚层与原始生殖细胞分化之间的关系，并发现原始生殖细胞即使没有表达也出现。这表明这些细胞的命运确定是由不同机制控制的。