造血幹細胞の発生万能性の検証と分子基盤

造血干细胞发育多能性的验证及分子基础

• 批准号: 13016220
• 负责人: 原 孝彦
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13016220/
• 关键词: 造血幹細胞; 骨髄; 分化転換; 発生可塑性

造血幹細胞の発生万能性を解析する目的で、GFPトランスジェニックマウスの骨髄細胞をbusulfan処理した新生マウスに移植した。これらのマウスではすべての系統の血液細胞ばかりでなく肝臓、肺、腎臓、小腸、子宮の血管内皮細胞、平滑筋細胞、そして間質系細胞の一部がドナー由来に置き変っていた。このin vivo分化転換は、造血幹細胞が高度に濃縮されたCD45陽性の骨髄SP細胞(Hoechst33342を排出する活性をもつある分画)を移植した場合にも観察された。次に、造血幹細胞の前駆細胞である胎生期AGM領域細胞をレトロウイルスでマーキングして、そのin vivo発生運命を追跡したところ、血液細胞と小腸の微小血管細胞の両者が同一の幹細胞に由来することが判明した。したがって、特定組織に分布する非血球系の骨髄由来細胞は造血幹細胞の分化転換により生ずることが示唆された。妊娠時の子宮では骨髄由来細胞がステージにあわせて間質系細胞や血管内皮細胞へと分化転換する。そこで、この現象をin vitroで再現するために、SV40温度感受性T抗原を利用してマウス子宮ストロマ細胞株を新規に樹立した。骨髄造血幹細胞をこの子宮ストロマ細胞株とIL-3,IL-6,SCF存在下で共培養すると、分化した血球の産生と同時にCD45陰性の接着性細胞群がサイトカイン依存的に出現してきた。この分化転換活性はストロマ細胞培養上清に認められ、VEGFによるものではなかった。以上の結果は、骨髄造血幹細胞は組織再構築がおこっている場所から分泌される因子によって局所に動員されそこで分化転換することを示唆する。

为了分析造血干细胞的发育多功能性，将来自GFP转基因小鼠的骨髓细胞植入了经过布鲁文治疗的新遗传小鼠中。在这些小鼠中，不仅来自所有菌株的血细胞，而且还从供体起源转化了一些肝，肺，肾脏，小肠，子宫血管内皮细胞，平滑肌细胞和间质细胞。当将造血干细胞植入高度富集的CD45阳性骨髓SP细胞时，还观察到了这种体内转分化的（这是活性与排泄HOECHST33342的一部分）。接下来，胚胎AGM区域细胞是造血干细胞的祖细胞，用逆转录病毒标记以跟踪其体内发育，发现小肠的血细胞和微血管细胞均来自相同的干细胞。因此，有人提出，分布在特定组织中的非虫细胞骨髓衍生的细胞是通过造血干细胞转分化产生的。在怀孕期间的子宫中，根据阶段，骨髓衍生的细胞转变为间质细胞和血管内皮细胞。因此，为了在体外重现这种现象，使用SV40温度敏感的T抗原建立了新的小鼠子宫基质细胞系。当在IL-3，IL-6和SCF的存在下将髓质干细胞与该子宫基质细胞系共培养时，CD45阴性的粘附细胞以细胞因子依赖性方式出现在与分化血细胞的产生同时。在基质细胞培养的上清液中观察到这种转分化活性，不是由VEGF引起的。上述结果表明，骨髓干细胞是由从组织重建的位置分泌的因素局部招募的，并在此处分解。

项目成果

K. Minehata, et al.: "Macrophage-colony stimulating factor modurates the development of hematopoiesis by stimulating the differentiation of endothelial cells in the AGM region"Blood. (in press).

K. Minehata 等人：“巨噬细胞集落刺激因子通过刺激 AGM 区域内皮细胞的分化来调节造血的发育”血液。

M. Takeuchi, et al.: "Cultivation of AGM-derived hematopoietic stem cells in the fetal liver microenvironment amplifies long-term repopulating activity and enhances engraftment to the bone marrow"Blood. 99. 1190-1196 (2002)

M. Takeuchi 等人：“在胎儿肝脏微环境中培养 AGM 衍生的造血干细胞可增强长期再增殖活性并增强骨髓的植入”。

原 孝彦: "ESからの造血再生の可能性"血液・腫瘍科. 44. 112-120 (2002)

Takahiko Hara：“ES 造血再生的可能性”血液学和肿瘤学系 44. 112-120 (2002)。

原 孝彦: "幹細胞を用いた遺伝子発現解析"ゲノム医学. 2. 77-84 (2002)

Takahiko Hara：“使用干细胞进行基因表达分析”基因组医学。2. 77-84 (2002)