プライマリ・シリウム・オートファギー・Nrf2 (PAN) 軸の活性化により,ヒト胚幹細胞はニューロエクトダームの運命に左右される

Jiwon Jang¹, Yidi Wang¹, Matthew A Lalli¹

¹Department of Molecular Cellular Developmental Biology, Neuroscience Research Institute, University of California, Santa Barbara, Santa Barbara, CA 93106, USA.

Cell

|March 30, 2016

まとめ

人間の胚性幹細胞 (hESC) は,プライマリ・シリウム・オートファギー・Nrf2 (PAN) 軸経由で神経内皮 (NE) に分化する. この経路は細胞サイクルと多能性遺伝子の発現を制御し早期の神経発達を誘導します

科学分野:

幹細胞生物学
発達生物学
セル・シグナル

背景:

人間の胚性幹細胞 (hESC) は,メゼンドーム (ME) またはニューロエクトーム (NE) に分化します.
初期の系統の仕様には細胞サイクルの変化や毛皮形成パターンが含まれます

研究の目的:

hESCにおける初期神経エクトダーマ (NE) 運命を決定する分子機構を特定する.
hESCの分化に直接作用するプライマリ・シリア,オートファギー,Nrf2の役割を解明する.

主な方法:

定義された条件下でhESCの微分化を誘導する.
毛皮形成パターン,細胞サイクル進行 (G1延長),遺伝子発現 (OCT4,NANOG,Nrf2) の分析
オートファジー誘導とそのNrf2およびプラリポテンシー因子に関する研究.

主要な成果:

神経マーカーの発現に先立ち, 系統誘導から24時間以内に異なったシリアーションパターンが出現した.
2日目までにNrf2を無効化するオートファギーを誘発した.
Nrf2の不活性化により,OCT4とNANOGの抑制が緩和され,NEの誘導が促進された.
Nrf2抑制により,患者誘発多能幹細胞 (iPSC) の神経生成が回復した.
神経前駆マーカーはこれらの上流イベントの後に発現しました.

結論:

細胞サイクル進行に関連した新しいプライマリシリウム-オートファギー-Nrf2 (PAN) コントロール軸は,hESCの分化をニューロエクトダーム (NE) の運命に向けます.
この軸は,正規の神経前駆体マーカー発現の上流に作用する.
PAN軸は早期の神経発達の重要な規制メカニズムを提供し,iPSCの神経生成の改善のターゲットである可能性があります.

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