マウス脳由来およびES細胞由来神経幹細胞の生成・分化の解析

小鼠脑源性和ES细胞源性神经干细胞的生成和分化分析

基本信息

批准号：
15016032
负责人：
等誠司
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016032/
关键词：
神経幹細胞未分化神経幹細胞 Leukemia inhibitory factor Epiblast 糖鎖 LewisX抗原

项目摘要

神経幹細胞は全ての神経細胞・グリア細胞の起源であり、哺乳類脳の発生・構築に重要であるにもかかわらず、神経組織発生初期における神経幹細胞自体の生成の分子機構は、全くわかっていない。我々は、マウス胚性幹細胞(ES細胞)からleukemia inhibitory factor (LIF)依存性未分化神経幹細胞をin vitroで誘導できることを、既に報告した。本研究では、LIF依存性未分化神経幹細胞が生体内にも存在するかどうかを検討した。その結果、マウス胎生5.5-7.5日胚を分散して得た細胞を、LIF添加無血清培地で培養することにより、Nestin陽性の浮遊細胞塊(epiblast sphere)を得た。Epiblast sphereは自己複製能と神経系の多分化能を示し、神経幹細胞の基本性質を有するとともに、一部の未分化な非神経マーカー遺伝子を発現し、ES細胞由来の未分化神経幹細胞と同等の細胞と考えられた。さらに、epiblast sphereを継代培養することにより、in vitroで神経幹細胞に分化することが判明した。神経幹細胞生成の分子機構を解析するにあたり、有用な実験系になりうると考えられる。一方、神経幹細胞を特異的に分離できる細胞表面抗原の発見を目指し、神経幹細胞が形成するneurosphereに発現する糖鎖の解析を行なった。その結果、幾つかの脳特異的な糖鎖抗原の発現を確認するとともに、従来ES細胞の特異的マーカーと言われていたLewisX抗原が、neurosphereにも発現していることが判明した。これらの糖鎖抗原に対する抗体を用いた蛍光標識細胞分離により、神経幹細胞を効率的に分離できる可能性が示された。

尽管神经干细胞是所有神经元和神经胶质细胞的起源，并且对于哺乳动物大脑的发育和构建具有重要意义，但神经组织发育早期阶段神经干细胞本身产生的分子机制完全未知。我们已经报道，可以在体外从小鼠胚胎干细胞（ES细胞）诱导白血病抑制因子（LIF）依赖性未分化神经干细胞。在本研究中，我们研究了体内是否存在依赖LIF的未分化神经干细胞。结果，通过将5.5-7.5天龄的小鼠胚胎分散在补充有LIF的无血清培养基中而获得的细胞进行培养，获得了巢蛋白阳性的漂浮细胞簇(外胚层球)。外胚层球表现出自我更新能力和神经多能性，具有神经干细胞的基本特性，并表达一些未分化的非神经标记基因，使其相当于来自被认为是细胞的未分化神经干细胞。此外，还发现通过传代培养外胚层球，它们可以在体外分化为神经干细胞。人们认为该系统可以成为分析神经干细胞生成分子机制的有用实验系统。另一方面，为了发现可以特异性分离神经干细胞的细胞表面抗原，我们分析了神经干细胞形成的神经球中表达的糖链。结果，我们证实了几种脑特异性碳水化合物抗原的表达，同时还发现之前被认为是ES细胞特异性标记物的LewisX抗原也在神经球中表达。使用针对这些碳水化合物抗原的抗体进行荧光标记的细胞分离已显示出有效分离神经干细胞的可能性。