マウス・ヒトES細胞を用いた哺乳類神経幹細胞の時間的・空間的特異性制御機構の解析

利用小鼠和人ES细胞分析哺乳动物神经干细胞的时空特异性控制机制

• 批准号: 06J05908
• 负责人: 岡田 洋平
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J05908/
• 关键词: 胚性幹細胞; 神経幹細胸; 領域特異性; 時間的特異性; 神経科学; ヒトES細胞; ヒトiPS細胞; 再生医療; 神経幹細胞; 脳神経疾患

1.マウスES細胞から、Noggin、または低濃度のレチノイン酸(RA)存在下で浮遊培養して得られた胚様体(EB)を分散し、無血清培地でbFGF存在下で浮遊培養することで高効率にneurosphereを形成する培養法を確立した。これらのneurosphereは継代してsecondary/tertiary neurosphereを形成することができ、primaryからはニューロンのみが、secondary/tertiaryからはニューロン及びグリア細胞が誘導され、in vivoにおける神経幹細胞の時間的特異性の変化を反映していると考えられた。同様の時間的特異性の変化は、増殖因子に対する応答性や、DNAメチル化状態の変化などでも捉えられた。さらに、種々の分泌因子(Noggin,様々な濃度のRA,Shh-N,Wnt3a,BMP4を培養中に加えることで、ES細胞由来神経幹細胞の前後軸、背腹軸の領域特異性をin vitroで自在に制御し得ることに成功した。また、誘導したES細胞由来神経幹細胞由来のニューロンは電気生理学的にもニューロンとしての活性を持ち、さらに低濃度RAを用いて誘導したES細胞由来neurosphereを野生型ラットおよびALSモデル(変異型ヒトSOD1(G93A)トランスジェニック)ラットの腰髄に移植したところ、NeuN陽性のニューロンに分化し、in vivoにおいてもニューロンに分化しうることが示された。2.京都大学より分与を受けたヒトES細胞から、胚様体(EB)を介して神経幹細胞(neurosphere)の誘導法を開発した。このneurosphereから分化したneuronはパッチクランプ法にて活動電位を発し、機能的ニューロンであることが示された。また、マウスES細胞の場合と異なり、継代を繰り返しても主にニューロンを生み出し続け、早い時期の特異性を長期にわたり維持していると考えられた。現在、ヒトES細胞からの分化における様々な状態、およびヒト胎児由来神経幹細胞においてマイクロアレイを用いた解析を行い、その特性を検討している。さらに、京都大学より分与を受けたヒト人工多能性幹細胞においても同様の手法をもちいてヒト神経幹細胞(neurosphere)の誘導に成功した。

1.在Noggin或低浓度视黄酸(RA)存在下，分散从小鼠ES细胞中通过悬浮培养获得的胚状体(EB)，并在bFGF存在下将其悬浮培养在无血清培养基中。培养方法高效形成神经球。这些神经球可以传代形成二级/三级神经球，其中只有来自初级的神经元和来自二级/三级的神经元和神经胶质细胞，这证明了神经干细胞在体内的时间特异性，被认为反映了变化。在对生长因子的反应和 DNA 甲基化状态的变化中也观察到了类似的时间特异性变化。此外，通过在培养过程中添加各种分泌因子（Noggin、不同浓度的 RA、Shh-N、Wnt3a 和 BMP4），我们能够影响 ES 细胞来源的前后轴和背腹轴的区域特异性。神经干细胞。我们成功地在体外自由地控制诱导的ES细胞来源的神经干细胞此外，来自ES细胞来源的神经干细胞的诱导神经元具有神经元的电生理活性，此外，ES细胞来源的神经球是使用低浓度诱导的。当移植到野生型大鼠和 ALS 模型（突变人 SOD1 (G93A) 转基因）大鼠的腰脊髓时，它们分化为 NeuN 阳性神经元，并在结果表明，它们可以在体内分化成神经元。 2. 我们开发了一种通过京都大学提供的人 ES 细胞中的胚状体 (EB) 诱导神经干细胞（神经球）的方法，该神经元利用释放动作电位的神经球进行分化。膜片钳方法，并被证明是功能性神经元。此外，与小鼠 ES 细胞的情况不同，即使在重复传代后，人们认为它们会持续产生神经元并在很长一段时间内保持其早期特异性。目前，我们正在使用微阵列对人类 ES 细胞和人类胎儿神经干细胞的各种分化状态进行分析。此外，我们使用京都大学提供的人类诱导多能干细胞，通过相同的方法成功诱导了人类神经干细胞（神经球）。

项目成果

Derivation and characterization of human ES cell-derived neural stem/progenitor cells

人 ES 细胞来源的神经干/祖细胞的衍生和表征

• 发表时间: 2008
• 作者: S.Miyake;S.Yanagita;T.Yoshida;Taura D;Shoko Miyake;Okada Y;岡田洋平;三宅晶子;岡田洋平;Nagoshi N;三宅晶子;Tada H.;三宅晶子;岡田洋平;三宅 晶子;Yohei Okada
• 通讯作者: Yohei Okada

ES細胞由来神経幹細胞/前駆細胞の時間的・空間的特異性制御

ES细胞来源的神经干细胞/祖细胞的时间和空间特异性的控制

• 发表时间: 2007
• 作者: S.Miyake;S.Yanagita;T.Yoshida;Taura D;Shoko Miyake;Okada Y;岡田洋平;三宅晶子;岡田洋平;Nagoshi N;三宅晶子;Tada H.;三宅晶子;岡田洋平;三宅 晶子;Yohei Okada;三宅 晶子;岡田洋平;三宅 晶子;Yohei Okada;Yohei Okada;Yohei Okada;岡田洋平
• 通讯作者: 岡田洋平

Four-dimensional recapitulation of central nervous system development by ES cell-derived neural stem/progenitor cells.

ES细胞衍生的神经干/祖细胞对中枢神经系统发育的四维重演。

• 发表时间: 2007
• 作者: S.Miyake;S.Yanagita;T.Yoshida;Taura D;Shoko Miyake;Okada Y;岡田洋平;三宅晶子;岡田洋平;Nagoshi N;三宅晶子;Tada H.;三宅晶子;岡田洋平;三宅 晶子;Yohei Okada;三宅 晶子;岡田洋平;三宅 晶子;Yohei Okada;Yohei Okada;Yohei Okada
• 通讯作者: Yohei Okada

胚性幹細胞(ES細胞)からの神経幹細胞の誘導とその特性の解析

胚胎干细胞（ES细胞）的神经干细胞诱导及其特性分析

• 发表时间: 2008
• 作者: S.Miyake;S.Yanagita;T.Yoshida;Taura D;Shoko Miyake;Okada Y;岡田洋平;三宅晶子;岡田洋平;Nagoshi N;三宅晶子;Tada H.;三宅晶子;岡田洋平;三宅 晶子;Yohei Okada;三宅 晶子;岡田洋平
• 通讯作者: 岡田洋平

Identification and evaluation of high-titer anti-Sox Group B antibody in limbic encephalitis

• DOI: 10.2492/inflammregen.27.37
• 发表时间: 2007-01
• 期刊: Inflammation and Regeneration
• 影响因子: 8.1
• 作者: H. Tada;Seiji Ishii;Hiroaki Kimura;H. Hattori;Y. Okada;N. Suzuki;H. Okano