胚性および胚外幹細胞の組み立てで,胚形成をインビトロで模倣する
Sarah Ellys Harrison1, Berna Sozen1,2, Neophytos Christodoulou1
1Mammalian Embryo and Stem Cell Group, University of Cambridge, Department of Physiology, Development and Neuroscience, Downing Street, Cambridge CB2 3DY, UK.
研究者はマウスの胚性幹細胞 (ESC) とトロフォブラスト性幹細胞 (TSC) を用いて胚のような構造を作り出した. これらの構造は自然胚の発達を模倣し,哺乳類の胚形成に関わる重要な信号伝達経路を明らかにします.
科学分野:
- 発達生物学
- 幹細胞生物学
- 再生医療
背景:
- 哺乳類の胚形成には,胚組織と胚外組織との複雑な相互作用が伴う.
- 形態変異と発達の可能性を調整することは胚の発達にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- 異なる種類の幹細胞を用いて胚のような構造を in vitro で生成する.
- これらの構造の自己組織化と形態変異を制御するシグナル伝達経路を調査する.
主な方法:
- マウスの胚性幹細胞 (ESC) とトロフォブラスト幹細胞 (TSC) を3Dスキャフォールドで組み合わせた.
- 遺伝子組み換え幹細胞と 特定のシグナル伝達阻害剤を用いた
- 遺伝子発現パターンを分析した.
主要な成果:
- 自然の胚に似た形質を生成した胚のような構造 (ETS胚)
- ETS胚の発達に Nodalシグナルが不可欠であることを示した.
- WntとBMPのシグナル伝達に反応するメソデルマと原始生殖細胞マーカーの非対称的な発現を観察した.
結論:
- 異なる幹細胞のタイプは 胚のような構造を in vitro で自己組織化できます
- ETS胚は哺乳類の自然胚形成の 重要な側面を再現します
- Nodal,Wnt,BMPの信号伝達経路の交差は,胚の初期発育に極めて重要です.
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