転写因子Ｋｌｆ５による多能性幹細胞の発生制御機構

转录因子Klf5对多能干细胞发育的调控机制

• 批准号: 13J00739
• 负责人: 浅見 拓哉
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00739/
• 关键词: マウス初期胚発生; エピブラスト; 内部細胞塊; ES細胞; 初期化; 初期胚発生; 多能性幹細胞; Klfファミリー; Fgfシグナル; Klf5; 多能性; Nanog; F9fR-MAPK経路

転写因子Klf5の初期胚発生過程における機能の解明に取り組んだ｡Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚において､初期のEpiとPrEのマーカーであるNanogとGata6の発現を発生段階毎に解析した｡後期桑実胚期まではNanogとGata6は胚の内側の細胞集団(inner-cell)において共発現していることが知られているが､Klf5 KO胚およびKlf5 過剰発現胚においても同様の発現状態であった｡しかし､個々の細胞におけるNanogとGata6の発現レベルを免疫染色の蛍光強度を元に定量した結果､後期桑実胚期(E3.25)において既にKlf5 KO胚の細胞はGata6 high/ Nanog lowの発現状態に移行しており､inner-cellはPrEに分化しつつ有ることが判明した｡一方､Klf5 過剰発現胚はGata6 low/ Nanog highの細胞が有意であることから､inner-cellはEpi系列に分化し､PrEへの分化が抑制されていることが推測された｡胚盤胞期以降､Klf5 KO胚の内部細胞塊(ICM)ではNanogの発現が消失し､Gata6/Sox17/Gata4陽性のPrE系列の細胞でICMは占められていた｡一方､胚盤胞期以降のKlf5 過剰発現胚のICMではNanog陽性細胞数の増加が観察された｡また､後期胚盤胞期ではICMにおいてGata6陽性細胞とNanog陽性細胞がモザイク状に分布したままであり､胞胚腔側のICM表層への局在化は観察されなかった｡Klf5 KO胚におけるPrE系列への分化は､Fgf-ERK経路の阻害によりレスキュー可能であることから､Klf5 KO胚ではFgf4の発現上昇によりFgf-ERK経路が亢進していることが明らかになった｡以上の結果から､Klf5はE3.25においてFgf4､Nanog､Gata6の発現を制御する上流因子であり､Fgf-ERK経路の抑制により､inner-cellからのEpiとPrEの分化バランスを制御していることが明らかになった｡これらの結果はNature Communication誌に投稿し､現在掲載可否の返答待ちである｡

我们致力于阐明转录因子Klf5在早期胚胎发育过程中的功能。在Klf5 KO胚胎和Klf5过表达胚胎中，我们分析了早期Epi和PrE标记Nanog和Gata6在每个发育阶段的表达情况。晚桑已知Nanog和 Gata6 在胚胎内细胞中共表达直至胚胎阶段，但 Klf5 KO胚胎和Klf5过表达胚胎中的表达状况相似。然而，根据免疫染色的荧光强度对单个细胞中Nanog和Gata6的表达水平进行定量，发现它们处于桑葚胚晚期(E3.25)，Klf5 KO胚胎的细胞已经是Gata6 high/Nanog。发现内细胞已转变为低表达状态，并且内细胞分化为PrE。另一方面，在过表达Klf5的胚胎中，存在显着的Gata6 low/Nanog high细胞，表明内细胞已分化为PrE。推测细胞向Epi谱系分化，并且向PrE的分化受到抑制。囊胚期后，Klf5。 KO胚胎的内细胞团（ICM）中Nanog表达消失，ICM被Gata6/Sox17/Gata4阳性PrE谱系细胞占据。另一方面，囊胚期后Klf5表达在过表达胚胎的ICM中观察到Nanog阳性细胞的数量增加，此外，在囊胚晚期，Gata6阳性细胞和Nanog阳性细胞在ICM中保持马赛克模式分布，并且ICM中。囊胚腔侧表面层 Klf5 KO 胚胎中 PrE 谱系的定位可以通过抑制 Fgf-ERK 通路来挽救；结果表明，由于 Fgf4 表达增加，Fgf-ERK 途径在 KO 胚胎中得到增强。 从上述结果来看，Klf5 在 E3.25 调节 Fgf4、Nanog 和 Gata6 的表达。研究表明，Fgf-ERK是一个上游因子，通过抑制Fgf-ERK通路来调节细胞内Epi和PrE之间的分化平衡。这些结果发表在《Nature》杂志上我已将其提交给《通讯》杂志，目前正在等待是否发表的答复。

项目成果

転写因子Klf5は初期胚発生においてFgf-ERK経路の抑制により多能性幹細胞の発生を制御する

转录因子 Klf5 通过抑制早期胚胎发育过程中的 Fgf-ERK 通路来控制多能干细胞发育

• 发表时间: 2015
• 作者: 浅見拓哉;和久 剛;全 孝静;松本 健;高橋 智;依馬 正次
• 通讯作者: 依馬 正次

Kruppel-like factor 5 regulates the Fgf4-FgfR-ERK signalling pathway to ensure naive epiblast pluripotency during development.

Kruppel 样因子 5 调节 Fgf4-FgfR-ERK 信号通路，以确保发育过程中幼稚外胚层的多能性。

• 发表时间: 2016
• 作者: Takuya Azami;Tsuyoshi Waku;Ken Matsumoto;Hyojung Jeon;Satoru Takahashi;and Masatsugu Ema.
• 通讯作者: and Masatsugu Ema.

Klf5による多能性幹細胞の維持機構

Klf5对多能干细胞的维持机制

• 发表时间: 2014
• 作者: Yoshino;Hiroshi; Yutaro Akimoto; Naohiko Kinoshita; Ryota Sato; Eom Sunyong & Yasunori Endo;浅見 拓哉
• 通讯作者: 浅見 拓哉

Maintenance of pluripotent stem cells controlled by Klf5

Klf5 控制的多能干细胞的维持

• 发表时间: 2014
• 作者: 東野文子;河上哲生;土屋範芳;サティシュ・クマール;石川正弘;ジェフ・グランサム;Junya Fukuta;浅見 拓哉
• 通讯作者: 浅見 拓哉

Kruppel-like factor 5 Regulates Naive Pluripotency during Development through Suppression of the FGF-FGFR-ERK Signaling Pathway

Kruppel 样因子 5 通过抑制 FGF-FGFR-ERK 信号通路调节发育过程中的幼稚多能性

• 发表时间: 2015
• 作者: Takuya Azami;Tsuyoshi Waku;Ken Matsumoto;Hyojung Jeon;Satoru Takahashi;and Masatsugu Ema
• 通讯作者: and Masatsugu Ema