内因性FGFは2Dヒト胃胞体においてERK依存的な細胞運命パターンを駆動する

科学分野:

• 発生生物学
• 細胞シグナル伝達
• ヒト胚発生

背景:

• 線維芽細胞増殖因子（FGF）シグナル伝達は、哺乳類の胃胞体において重要であるが、十分に理解されていない。
• ヒト胃胞体におけるFGFの役割を調査することは、初期発生の理解に不可欠である。

研究 の 目的:

• 2D胃胞体モデルを用いてヒト胃胞体におけるFGFシグナル伝達の機能を解明すること。
• 原始線条（PS）様細胞の形成と分化における特定のFGFリガンドとその役割を特定すること。

主な方法:

• ヒト胃胞体シミュレーションのための2D胃胞体モデルを利用した。
• FGF依存性のERK活性パターンを分析した。
• FGFリガンドの発現を特定するために単一細胞トランスクリプトーム解析を実施した。
• PS様分化に対するFGFノックダウンおよび受容体阻害の影響を調査した。

主要な成果:

• PS様細胞の出現の前およびその間にFGF依存性のERK活性が観察された。
• FGF4およびFGF17はPS様細胞で特異的に発現し、分化に必要である。
• FGF8の発現はずれ、そのノックダウンはPS様細胞を拡大させ、阻害的な役割を示唆している。
• FGFシグナル伝達は、PS様細胞を誘導するために基底外側FGF受容体1（FGFR1）を介して作用する。

結論:

• FGFR1を介したFGF4およびFGF17シグナル伝達は、胃胞体におけるヒトPS様細胞およびその誘導体の誘導に重要である。
• FGF依存性のERKシグナル伝達は、初期のヒト発生において新規かつ必須の役割を果たす。
• FGF8は、マウス胚におけるその役割とは対照的に、PS様分化の負の調節因子として作用する可能性がある。