胚と母体の相互作用再現を目的とした試験管内子宮内環境基盤の構築

构建体外子宫内环境基础设施，以再现胚胎与母体之间的相互作用

• 批准号: 22KJ1759
• 负责人: 國富 晴子
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1759/
• 关键词: 霊長類の着床機構; 着床後胚発生; 脱落膜化機構; 人工ヒト胚モデル; 着床期モデル; 霊長類の着床期胚発生

本研究の目的は，ヒト及び非ヒト霊長類であるカニクイザルの着床現象及び着床後胚発生，子宮内膜の変化を試験管内で再現し，霊長類の着床機構，脱落膜化機構，着床後胚発生の分子メカニズム解明に寄与することである．本年度は，昨年度までに構築した子宮内膜間質層及び上皮細胞による三次元子宮内膜モデルを用い，着床期モデルを構築することを目標とした．最近，マイクロウェルプレート内で着床前エピブラストに相当するナイーブ型ヒト多能性幹細胞（Takashima Y et al., Cell, 2014）からなる胚様体を形成させ，適切な増殖因子の存在下で培養することで胚盤胞に類似した性質を持つブラストイドが得られることが報告された（Kagawa H et al., Nature, 2022）．このブラストイドを人工ヒト胚モデルとして使用するため，まず野生型ヒト多能性幹細胞を従来の着床後エピブラストに相当するプライムド型からナイーブ型へとリセットし，ブラストイド形成を最適化するために細胞数，培養液，培養期間の条件検討を行った．続いて，三次元子宮内膜モデルとブラストイドの共培養実験を行った．三次元子宮内膜モデル形成後に性ホルモン刺激を行い，ブラストイドと共培養することで栄養膜細胞に相当するブラストイド最外層が子宮内膜細胞に接着することが確認できた．免疫染色にてGATA3陽性の栄養膜細胞が子宮内膜細胞に接しており，ブラストイド内部にOCT3/4陽性の胚盤葉上層及びGATA6陽性の胚盤様下層が保たれていた．胚モデルと子宮内膜モデルの接着現象は認めたものの，本来その後に続く胚の子宮内膜間質層への浸潤は共培養期間を延長しても確認できておらず，共培養開始前の人工胚モデルの培養条件，共培養時の培養液組成などの条件検討が今後必要であると考えられた．

这项研究的目的是复制植入现象，植入后的胚胎发育以及人类和非人类灵长类动物cynomolgus猴子在测试管中的复制现象，并有助于阐明植入，脱牙，脱植入术的胚胎发育的分子机制。今年，目标是使用三维子宫内膜模型使用子宫内膜基质层和上皮细胞构建植入相模型，这些模型始于去年。最近，据报道，由幼稚的人多能干细胞组成的胚胎体（Takashima Y等，Cell，2014）对应于Microwell板中的植入术的植入术，并在适当的生长因子的情况下培养它们，导致类似于类似于胚泡的胚胎（kagawa he et al and anty anty anty anty nathy，202），导致其特性。为了将这种类囊体作为人造人类胚胎模型，首先将野生型人多能干细胞从引物类型重置，该类型对应于常规的植入后植入植物，幼稚的类型，并检查了细胞计数，培养基和培养期的条件，以优化类似类细胞的形成。接下来，我们进行了三维子宫内膜模型和Blastoid的共培养实验。在形成三维子宫内膜模型之后，进行了性激素刺激并与胚样的共培养，可以证实，囊性细胞的最外层的Blastoid最外层层粘附于子宫内膜细胞。免疫染色表明，将GATA3阳性的滋养细胞连接到子宫内膜细胞，并将OCT3/4阳性胚托上层和GATA6阳性囊胚层糖层保留在类胚中。尽管观察到了胚胎模型与子宫内膜模型之间的粘附现象，但即使延长了共培养期后，胚胎随后渗透到子宫内膜基质层中也没有得到证实，并且认为在共同培养和培养培养基中研究人工胚胎模型的状况是必要的。