Spatio-temporal regulation of placental development through XACT RNA by human gastrula modeling

通过人原肠胚模型通过 XACT RNA 对胎盘发育的时空调节

• 批准号: 22K09555
• 负责人: 本杉 奈美
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09555/
• 关键词: ヒト多能性幹細胞; lnc RNA XACT; ex vivoモデリング; ヒト初期発生胚モデル

ヒトの初期胚発生は、サンプルの希少性からex vivoモデリングが必須である。ヒト多能性幹細胞（ES/iPS細胞）は、ヒト初期胚エピブラストに類似した性質を備え、ヒトの初期発生を分子レベルで捉えるのに最適である。ヒト初期胚のex vivoモデリングを介し、原因不明不育症における「胚側」の影響を分子レベルで捉えることは、生殖医療の発展に重要な知見を提供できる。2020年、Moris等はヒト多能性幹細胞の自己組織能と低分子化合物を活用したヒト原腸胚発生モデリングに成功した(Moris et al. Nature. 2020)。これらの結果では、マウスの知見とは異なり、ヒト多能性幹細胞は、胚胎組織への分化能だけでなく、胎盤系列への分化能を備えていることが証明された（Io et al. Cell Stem Cell. 2021）。これまでに、ヒト初期胚特異的発現lnc RNA XACTが多能性幹細胞の分化能に影響し、胎盤系列遺伝子群の発現制御機能があることを発見し、筆頭著者として国際誌に報告している（Motosugi et al. Cell Reports. 2021）。本研究では、XACT遺伝子欠損ヒト多能性幹細胞を用い、GastruloidやBlastoidを作製することでヒト初期胚におけるex vivoモデリングを実施する。XACT遺伝子欠損株とRNA-seq解析や蛍光染色等を組み合わせ、lnc RNAを介した時空間的な発生制御機構を明らかにする。そこで、本研究では、ヒト多能性幹細胞を用いた原腸胚モデリングを介した、初期細胞分化系譜規定の分子メカニズム解明を目指す。

由于样本稀缺，早期人类胚胎发育的离体建模至关重要。人类多能干细胞（ES/iPS 细胞）具有与人类早期胚胎外胚层相似的特性，使其成为在分子水平上了解人类早期发育的理想选择。通过早期人类胚胎的离体建模，在分子水平上了解不明原因不孕症的“胚胎”影响，可以为生殖医学的发展提供重要的知识。 2020 年，Morris 等人利用人类多能干细胞和低分子量化合物的自组织能力成功模拟了人类原肠胚形成的发育（Moris 等人 Nature. 2020）。这些结果表明，与小鼠中的发现不同，人类多能干细胞不仅具有分化为胚胎组织的能力，而且还具有分化为胎盘谱系的能力（Io et al. Cell Stem Cell. 2021）。迄今为止，他发现人类早期胚胎特异性表达lnc RNA XACT影响多能干细胞的分化能力，并具有调节胎盘谱系基因表达的功能，并以第一作者的身份在国际期刊上报道（Motosugi 等人，《细胞报告》，2021 年）。在这项研究中，我们将使用 XACT 基因缺陷的人类多能干细胞创建原肠胚和胚细胞，对早期人类胚胎进行离体建模。通过将XACT基因缺陷菌株与RNA-seq分析和荧光染色相结合，我们将阐明lnc RNA介导的时空发育控制机制。因此，在本研究中，我们旨在通过使用人类多能干细胞的原肠胚形成模型来阐明早期细胞​​分化谱系调控的分子机制。

项目成果

Nanosheet coating improves stability of human pluripotent stem cell culture on glass substrates

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.01.077
• 发表时间: 2023-02-09
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Sakata，Yuka;Zhang，Hong;Fukuda，Atsushi
• 通讯作者: Fukuda，Atsushi