次世代胚盤胞補完法と大動物を用いた機能的な唾液腺の創生

利用下一代囊胚互补法和大型动物创建功能性唾液腺

• 批准号: 21KK0290
• 负责人: 田中 準一
• 金额: $ 9.65万
• 依托单位: Showa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0290/
• 关键词: 唾液腺; iPS細胞; 胚盤胞補完; 臓器サイズ; 胚盤胞補完法; 大動物

本年度は本研究課題の目的である、次世代胚盤胞補完のために必要となる唾液腺欠損モデルマウスの探索を試みた。すでにFGFR2のノックアウトマウスでは唾液腺が欠損される報告がなされているが、より唾液腺に限定的な表現型を示すマウスモデルを探索した。具体的には胎生8.5日、9.5日、12.0日マウスの寄託されたscRNAseqのデータの解析を行い、Surface Ectodermのcluster内で口腔粘膜の遺伝子発現パターンを示す集団を同定した。それらの細胞集団より胎生8.5日および9.5日より発現を示す遺伝子をCreドライバー遺伝子として使用しFGFR2をコンディショナルにノックアウトしたマウスの唾液腺の表現型を解析した。すでに3つのマウス系統についてドライバー遺伝子のlineage tracingおよびFGFR2のコンディショナルノックアウトの解析を行っており、そのうちの1つのマウスでは胎生9.5日より口腔粘膜上皮が標識され、胎生15.5日の唾液腺上皮全体が標識されることが明らかとなった。またFGFR2のコンディショナルノックアウトの解析では、胎生15.5日で唾液腺が欠損していることも確認された。またこのコンディショナルノックアウトマウスはFGFR2の全身性ノックアウトでみられる四肢の無形成はみられず、より唾液腺に限定的な表現型を示すことが明らかとなった。これらの結果は本研究課題の土台となる次世代胚盤胞補完のためのマウスモデルが同定されたことを示している。次年度よりこの唾液腺欠損マウスの胚盤胞を用いて多能性幹細胞の補完実験を遂行できる。

今年，我们试图寻找一种缺乏唾液腺的小鼠模型，唾液腺是补充下一代囊胚所必需的，这也是本研究项目的目的。尽管已有报道称 FGFR2 敲除小鼠缺乏唾液腺，但我们仍在寻找一种显示出更多唾液腺特异性表型的小鼠模型。具体来说，我们分析了胚胎第 8.5、9.5 和 12.0 天小鼠的 scRNAseq 数据，并鉴定了表面外胚层簇内的一个群体，该群体在口腔粘膜中表现出基因表达模式。使用这些细胞群在胚胎第 8.5 天和第 9.5 天表达的基因作为 Cre 驱动基因，我们分析了 FGFR2 被条件性敲除的小鼠的唾液腺表型。我们已经在三种小鼠品系中进行了驱动基因的谱系追踪和 FGFR2 的条件敲除分析，其中一只小鼠的口腔粘膜上皮从胚胎第 9.5 天开始被标记，整个唾液腺上皮从胚胎第 15.5 天开始被标记。很明显这将会完成。对 FGFR2 条件性敲除的分析也证实，胚胎发育 15.5 天时唾液腺缺失。此外，这种条件性基因敲除小鼠并没有表现出全身性敲除FGFR2时所见的肢体发育不全，并且表明条件性基因敲除小鼠表现出更局限于唾液腺的表型。这些结果表明，已经确定了下一代囊胚互补的小鼠模型，该模型构成了本研究课题的基础。从明年开始，我们将能够利用这些唾液腺缺陷小鼠的囊胚进行多能干细胞互补实验。

项目成果

A developmental program that regulates mammalian organ size offsets evolutionary distance

调节哺乳动物器官大小的发育程序抵消了进化距离

• DOI: 10.1101/2022.10.19.512107
• 发表时间: 2022
• 作者: Shimamura Yuko;Tanaka Junichi;Kakiuchi Miwako;Sarmah Hemanta;Miura Akihiro;Hwang Youngmin;Sawada Anri;Ninish Zurab;Yamada Kazuhiko;Cai James J.;Mori Munemasa
• 通讯作者: Mori Munemasa

Conditional blastocyst complementation of a defective Foxa2 lineage efficiently promotes generation of the whole lung

有条件的囊胚互补有缺陷的 Foxa2 谱系可有效促进整个肺的生成

• DOI: 10.1101/2022.10.31.514628
• 发表时间: 2022
• 作者: Miura Akihiro;Sarmah Hemanta;Tanaka Junichi;Hwang Youngmin;Sawada Anri;Shimamura Yuko;Fang Yinshan;Shimizu Dai;Ninish Zurab;Suer Jake Le;Dubois Nicole C.;Davis Jennifer;Toyooka Shinichi;Wu Jun;Que Jianwen;Hawkins Finn J.;Lin Chyuan;Mori Munemasa
• 通讯作者: Mori Munemasa