Notchリガンドを利用した造血幹細胞の増幅とその実用化

Notch配体扩增造血干细胞及其实际应用

基本信息

批准号：
12877156
负责人：
平井久丸
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12877156/
关键词：
Notch 造血幹細造血発生 1次造血 2次造血 HES-1 paraaortic splanchnopleures yalk sac Notchシグナル Notchリガンド GATA-2 造血幹細胞 ES細胞造血幹細胞増幅活性化型Notch1 RAS MAPKシグナル

项目摘要

Notchは細胞の分化を抑制するシグナルを伝達するため、造血幹細胞の未熟性を維持したまま体外で増幅する技術の開発に役立つ可能性がある。本年度は、Notchの造血発生における役割を検討し、Notchシグナルによる造血幹細胞の体外増幅の可能'性を検討することを目的とした。胎生9.5日のNotch1ノックアウトマウスよりparaaortic splanchnopleures(P-Sp)およびyalk sac(YS)を採取し、組織培養による造血細胞の発生、P-SpおよびYS形成細胞によるコロニー形成能と同系マウス造血再構築能を検討した。N1+/-マウスのP-Spより血管内皮細胞は形成されたが、造血細胞は形成されなかった。また、野生型またはN1+/-マウスのYS細胞は、新生児マウスに移植することにより造血を再構築したが、N1+/-マウスのYS細胞は再構築しなかった。しかし、N1+/-マウスYS細胞は、血球コロニー形成能が保たれていた。したがって、Notch1はYSにおける造血前駆細胞の発生(1次造血)には必要でなく、2次造血、特に血管内皮・造血幹細胞共通の前駆細胞が、造血構築能を獲得する過程に必須であると推測された。Notchシグナル分子であるHES-1を、レトロウィルスベクター一によりマウス骨髄造血幹細胞分画(Lin-Scal+c-Kit+CD34-)に導入し、これを放射線照射同系マウスに移植することにより、造血幹細胞が試験管内およびレシピエントマウス個体内でコントールに比べ、より維持されるか否かを検討した。HES-1導入造血幹細胞は試験管内で2日間、および移植されたマウス個体で3ヶ月、コントロール細胞に比較して長く維持され、全ての系統の造血細胞を再構築した。したがって、HES-1シグナルは造血幹綱胞の体外増幅に有崩と考えられた。

由于Notch传递抑制细胞分化的信号，因此它可能有助于开发在体外扩增造血干细胞同时保持其不成熟的技术。今年，我们的目的是研究Notch在造血发育中的作用以及通过Notch信号体外扩增造血干细胞的可能性。从胚胎第9.5天的Notch1敲除小鼠中收集主动脉旁内脏胸膜(P-Sp)和牦牛囊(YS)，通过组织培养观察造血细胞的发育、P-Sp和YS形成细胞的集落形成能力以及造血重建。我们对同系小鼠进行了研究。 N1+/-小鼠的P-Sp形成血管内皮细胞，但未形成造血细胞。此外，来自野生型或N1+/-小鼠的YS细胞在移植到新生小鼠体内时能够重建造血功能，但来自N1+/-小鼠的YS细胞却没有。然而，N1+/- 小鼠 YS 细胞保留了形成血细胞集落的能力。因此，Notch1对于YS中造血祖细胞（初级造血）的发育不是必需的，但对于次级造血，特别是血管内皮和造血干细胞的共同祖细胞获得造血构建能力的过程至关重要。通过使用逆转录病毒载体将Notch信号分子HES-1引入小鼠骨髓造血干细胞级分（Lin-Scal+c-Kit+CD34-）并将其移植到受辐射的同系小鼠中，我们研究了干细胞是否具有造血功能。与对照组相比，在体外和个体受体小鼠中维持得更好。 HES-1转导的造血干细胞在体外维持2天，在移植小鼠中维持3个月，比对照细胞更长，并且重建了所有谱系的造血细胞系。因此，HES-1信号被认为对于造血干细胞的体外扩增至关重要。