色素幹細胞をモデルとした幹細胞維持機構の解明

以色素干细胞为模型阐明干细胞维持机制

基本信息

批准号：
17045037
负责人：
大沢匡毅
金额：
$ 2.69万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

色素前駆細胞および上皮系前駆細胞においてNotchの活性化とその下流分子のHes1遺伝子が発現している事を見出した。これら上皮系におけるNotchシグナル系の役割を知る目的で、色素細胞特異的RBP-Jのコンディショナルノックアウトマウス(cKO)とHes1ノックアウトマウス(KO)を解析した。RBP-J cKOは生直後より毛色が薄い表現型を示し、さらに次の毛周期に生えてきた毛は完全に白髪化していた。このマウス胎児皮膚では色素前駆細胞が減少しており、生後の毛包において色素幹細胞が消失することがわかった。免疫染色から、このマウスでは色素前駆細胞がアポトーシスを起こしていることが分かった。また、これらの色素前駆細胞ではp38 MAP kinaseのリン酸化が亢進しており、RBP-J cKOとp38KOを交配させ得たダブルKOでは色素前駆細胞のアポトーシスが回避された。このことから、色素前駆細胞ではNotchシグナル系とp38 MAP kinaseとのCross talkによって色素前駆細胞のアポトーシス制御がなされていることが示された。一方、Hes1KOでは、上皮前駆細胞が早期分化によって消失することが認められた。マイクロアレー法によりHes1の下流分子を検索したところbHLH転写因子であるAscl2がHes1KOの上皮中で過剰に発現していることが認められた。プロモーターアッセイおよびクロマチン沈降法からHes1がAscl2のプロモーター部位に直接結合することが証明された。また、Ascl2を上皮前駆細胞に強制発現されたトランスジェニックでは、Hes1KOと同様な表現型を呈した。以上のことから、上皮前駆細胞では、NotchシグナルはHes1を介してAscl2の発現を抑制することにより、その未分化性を保持していることが示された。以上のようにNotchシグナル系は2つの異なる上皮系の系譜の細胞に対し、異なった分子的機構を用いて、それらの未分化細胞を維持していることが明らかにされた。

我们发现Notch激活及其下游分子Hes1基因在色素前体细胞和上皮前体细胞中表达。为了了解 Notch 信号系统在这些上皮系统中的作用，我们分析了色素细胞特异性 RBP-J 条件敲除小鼠 (cKO) 和 Hes1 敲除小鼠 (KO)。 RBP-J cKO在出生后立即表现出浅色表型，并且在下一个毛发周期中生长的毛发完全变灰。研究发现，小鼠胎儿皮肤中色素前体细胞减少，出生后毛囊中色素干细胞消失。免疫染色显示该小鼠的色素前体细胞发生凋亡。此外，这些色素前体细胞中p38 MAP激酶的磷酸化增加，并且通过将RBP-J cKO与p38KO交配实现双KO，避免了色素前体细胞的凋亡。这些结果表明色素前体细胞的凋亡是由Notch信号系统和p38 MAP激酶之间的串扰控制的。另一方面，在Hes1KO中，观察到上皮祖细胞由于早期分化而消失。当我们利用微阵列方法寻找Hes1的下游分子时，我们发现bHLH转录因子Ascl2在Hes1KO的上皮细胞中过度表达。启动子测定和染色质沉降测定表明 Hes1 直接结合 Ascl2 的启动子位点。此外，在上皮祖细胞中强制表达Ascl2的转基因细胞表现出与Hes1KO相似的表型。上述结果表明，在上皮祖细胞中，Notch信号通过Hes1抑制Ascl2的表达来维持其未分化状态。如上所述，已经揭示Notch信号系统使用不同的分子机制维持两种不同上皮谱系系的未分化细胞。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Notch signaling via Hes1 transcription factor maintains survival of melanoblasts and melanocyte stem cells.

DOI：
10.1083/jcb.200509084
发表时间：
2006-05-08
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
0
作者：
Moriyama M;Osawa M;Mak SS;Ohtsuka T;Yamamoto N;Han H;Delmas V;Kageyama R;Beermann F;Larue L;Nishikawa S
通讯作者：
Nishikawa S

Indispensable role of Bcl2 in the development of melanocyte stem cell.

Bcl2在黑素细胞干细胞的发育中起着不可或缺的作用。