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分化多能的细胞，并且由于许多干细胞结合了这些特征，因此预计干细胞中存在一种常见的自我更新机制。在这项研究中，我们旨在从干细胞控制的角度阐明自我更新机制，并集中在Sox2上，Sox2是一种转录因子，该转录因子在多个干细胞，神经干细胞，神经干细胞和滋养细胞中的未分化状态中特别表达，并分析了神经干细胞的功能分析。为此，使用Nestin-Cre小鼠制备条件敲除小鼠（Sox2^<fi/fl>，Nestin-Cre）并进行了分析。结果，Sox2^<fi/fl>和巢碱在出生前后是致命的，组织学分析表明，已知在胎儿寿命的后期观察到的侧心室被肿大，心室层变细。此外，使用神经圈方法的菌落测定显示神经茎和祖细胞的数量减少。但是，形成的原代菌落具有与对照小鼠相同的形成次生菌落的能力，尽管降低了神经分化的效率，但也保持了分化多能性质。因此，已经表明，Sox2不参与神经茎和祖细胞的定性调节，并且具有定量调节的重要功能。此外，分析了Sox1和Sox3在突变小鼠神经干细胞中的表达，发现与对照小鼠相比，SOX3增加了约两倍。因此，SOX3的表达增加可能会补充SOX2的某些功能。对SOX2缺陷ES细胞的分析报告说，Sox2在ES细胞的自我更新中起着至关重要的作用，这项报告和这项研究表明，Sox2在多个干细胞中起自我更新调节剂的作用。