幹細胞の自己複製におけるSox2遺伝子の機能

Sox2基因在干细胞自我更新中的功能

• 批准号: 18790192
• 负责人: 宮城 聡
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18790192/
• 关键词: Sox2; 神経幹細胞; 幹細胞; 自己複製

幹細胞は自己複製能と分化多能性を持つ細胞として定義され、これらの特徴を、多くの幹細胞が併せ持つことから、幹細胞に共通の自己複製機構が存在すると予想される。本研究では、幹細胞制御の観点から自己複製機構の解明を目指し、ES細胞、神経幹細胞、栄養膜幹細胞等の複数の幹細胞において未分化状態特異的に発現する転写因子Sox2に着目し、その神経幹細胞における機能解析を行った。この目的のため、、Nestin-Creマウスを用いてコンディショナルノックアウトマウス(Sox2^<FI/FL>,Nestin-Cre)を作製し、解析を行った。この結果、Sox2^<FI/FL>,Nestin-Creは出生前後に致死であり、組織学的解析から胎生後期において、神経幹・前駆細胞の異常に伴い観察されることが知られる側脳室の拡大およびに脳室層の薄層化が認められた。また、Neurosphere法によるコロニーアッセイの結果、神経幹・前駆細胞数の減少が認められた。しかし、形成された1次コロニーは、コントロールマウスと同等の2次コロニーの形成能を持ち、神経分化の効率が低下するものの分化多能性も維持されていた。従って、Sox2は神経幹・前駆細胞の質的制御には関与せずその量的な制御に重要な機能を有することが明らかになった。また、変異マウスの神経幹細胞における、Sox1およびSox3の発現解析を行い、Sox3がコントロールマウスと比較し2倍程度上昇することを見出した。従って、Sox2の機能の一部はSox3の発現上昇により相補されている可能性が考えられる。Sox2欠損ES細胞の解析から、Sox2がES細胞の自己複製に必須の役割を果たすことが報告されており、この報告と本研究より、Sox2が複数の幹細胞において自己複製制御因子として機能することが明らかとなった。

干细胞被定义为具有自我更新能力和多能性的细胞，由于许多干细胞都具有这些特征，因此预计干细胞之间存在共同的自我更新机制。本研究旨在从干细胞调控的角度阐明自我更新机制，重点关注转录因子Sox2，该因子在ES细胞、神经干细胞、神经干细胞等多种干细胞中以未分化状态特异表达。我们对滋养层干细胞进行了功能分析。为此，使用 Nestin-Cre 小鼠生成条件敲除小鼠（Sox2^<FI/FL>、Nestin-Cre）并进行分析。结果，Sox2^<FI/FL>，Nestin-Cre在出生前和出生后都是致命的，组织学分析表明，在胚胎晚期的侧脑室中观察到由于神经干和祖细胞的异常增大和增大。观察到心室层变薄。此外，使用Neurosphere方法进行集落测定的结果，观察到神经干/祖细胞数量的减少。然而，形成的初级集落具有与对照小鼠相同的形成次级集落的能力，并且虽然神经分化的效率降低，但多能性得以保持。因此，揭示Sox2不参与神经干/祖细胞的定性控制，但在定量控制中具有重要功能。我们还分析了突变小鼠神经干细胞中Sox1和Sox3的表达，发现Sox3水平大约是对照小鼠的两倍。因此，Sox2 的某些功能可能通过增加 Sox3 的表达来补充。对Sox2缺陷的ES细胞的分析表明，Sox2在ES细胞的自我更新中发挥着重要作用，并且该报告和本研究表明Sox2在多种干细胞中作为自我更新调节剂发挥作用。