Core Concepts
ヒトの多能性幹細胞由来の生殖細胞様細胞を用いて、体外での表現型再プログラミングと分化を再現し、生殖細胞の大量増幅に成功した。
Abstract
本研究では、ヒトの生殖細胞の表現型再プログラミングを体外で再現することに成功した。具体的には、多能性幹細胞由来の生殖細胞様細胞を用いて、骨形態形成タンパク質(BMP)シグナルを活性化することで、これらの細胞を精原細胞様細胞や卵母細胞様細胞に分化させ、さらに大量に増幅することができた。
この過程では、MAPK/ERKシグナル経路の抑制と、de novo及び維持型DNAメチル基転移酵素(DNMT)活性の変化が重要な役割を果たしていることが明らかになった。一方、活性型DNA脱メチル化酵素TET1が欠損した生殖細胞様細胞は、羊膜などの栄養外胚葉細胞に分化し、生殖細胞の発生に必要な遺伝子の発現が十分に活性化されないことが示された。
本研究成果は、ヒトの生殖細胞の表現型再プログラミングの仕組みを解明し、体外生殖細胞作製の基盤を築いた点で、ヒト生物学の発展と生殖医療への応用に大きな意義を持つ。
Stats
ヒトの生殖細胞様細胞を約10億倍まで増幅することができた。
TET1欠損の生殖細胞様細胞は、生殖細胞の発生に必要な遺伝子の発現が十分に活性化されないことが示された。
Quotes
生殖細胞の表現型再プログラミングは、両親由来の表現型メモリーをリセットし、原始生殖細胞を精原細胞様細胞や卵母細胞様細胞に分化させることで、生殖細胞の性別特異的な発生を保証する。
BMP シグナルは、この過程の主要な駆動因子である。