長期にわたるMek1/2抑制は,胚性幹細胞の発達可能性を損なう
Jiho Choi1,2,3,4, Aaron J Huebner1,2,3,4, Kendell Clement3,4,5
1Massachusetts General Hospital Department of Molecular Biology, Boston, Massachusetts 02114, USA.
マウスの胚性幹細胞 (ES細胞) を2i/Lの媒介で長時間培養すると,不可逆的な表遺伝子変化が起こり,発育の可能性が低下する. Mek1/ 2抑制をSrc抑制に置き換えると,ES細胞の完全性と機能が保たれる.
科学分野:
- 幹細胞生物学
- エピジェネティクス
- 発達生物学
背景:
- 2つの小分子阻害剤 (2i) と白血病阻害因子 (LIF) で培養されたナイブマウス胚性幹細胞 (ES細胞) は,内部細胞質量 (ICM) を模倣する.
- ICMの一時的な性質は,in vitroで培養された素朴なES細胞の長期的な安定性と機能性について疑問を投げかけます.
研究 の 目的:
- 長期にわたる原始的なES細胞培養が,その表遺伝子とゲノムの安定性に与える影響を調査する.
- これらの変化の背後にある分子メカニズムを特定し,ES細胞の発達可能性を維持するための戦略を探求する.
主な方法:
- 異なる条件下でのマウス・メス・ES細胞の長期培養 (2i/L,血清+LIF)
- エピジェネティック・モディフィケーション,ゲノム・インテグリティ,発達の可能性の分析.
- 特定の信号経路の阻害を含むメカニズム研究 (Mek1/2, Src).
主要な成果:
- 男性のES細胞の持続的な2i/ L培養は,不可逆的な表遺伝子およびゲノム変異を引き起こし,発達の可能性を低下させた.
- 血清+LIF媒体の雌性ES細胞は,雄性ES細胞と同様の有害な変化を示した.
- 部分的にはDNAメチルトランスファーゼのダウンレギュレーションによって,これらの悪影響の主な要因としてMek1/ 2抑制が特定されました.
- メク1/ 2阻害剤をSrc阻害剤に置き換えると,表遺伝的および遺伝的整合性が保たれ,発達の可能性が保たれた.
結論:
- 短期的なMek1/ 2抑制は,ES細胞にICMのような状態を確立することができます.
- 長期にわたるMek1/ 2阻害は不可逆的な表遺伝子変化を引き起こし,ES細胞の発達能力を損なう.
- Src阻害は,長時間培養中にES細胞の多能性および発達可能性を維持するための潜在的な代替手段を提供します.
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