中胚葉遺伝子が生殖細胞決定因子を誘導

京都大学医学研究科 斎藤通紀教授らの研究グループは、マウスを用いて、生殖細胞決定因子の誘導に中胚葉遺伝子が重要な役割を果たすことを証明したと、2013年12月10日発表した。研究成果は、米国科学誌「Developmental Cell」オンライン版で公開された。

（画像はwikiメディアより引用）

サイトカインで多能性幹細胞から生殖細胞へ

研究グループは、これまでにマウスを用いて、精子や卵子の起源となる始原生殖細胞（Primordial Germ Cells：PGCs）の発生過程を研究してきた。これまでに、PGCの形成に必要な転写因子としてBLIMP1やPRDM14を同定、その作用機序を解明している。また、これら遺伝子の発現誘導から、PGC形成に関与するBMP4やWNT3などのサイトカインの作用機序を提唱してきた。さらに、これまでにES細胞やiPS細胞から培養ディッシュ上でサイトカインを用い、エピブラスト様細胞やPGC様細胞の誘導に成功している。

中胚葉遺伝子Τがカギ

今回の成果では、マウス胚およびES細胞から、エピブラスト様細胞、PGC細胞を誘導する実験系において、中胚葉関連因子との密接な関連が明らかとなっている。WNT3はβ-CATENINを介してΤ（タウ）と呼ばれるものを含む多くの中胚葉遺伝子の発現を誘導。またWNT3による誘導因子のうち、ΤがPGCの形成に必須であり、Τをエピブラスト様細胞に発現させるとBlimp1やPrdm14の発現が誘導されてPGC様細胞が誘導される。このときΤはBlimp1やPrdm14の発現制御領域に結合、それらの発現を誘導する。また、BMP4はWNT3の働きを調整し、ΤがBlimp1やPrdm14の発現を誘導できる状態を作っていることがわかったという。

精子や卵子の作製にも成功

研究グループは、マウスES細胞やマウスiPS細胞から始原生殖細胞をサイトカインにより誘導し、さらに精子や卵子を作製することに成功している。今回の成果は、さらにヒトをはじめとした他の動物種における形成過程の解明にも大いに貢献するものと期待されている。（長澤　直）

▼外部リンク

京都大学　プレスリリース
http://www.kyoto-u.ac.jp/news_data/

A Mesodermal Factor, T, Specifies Mouse Germ Cell Fate by Directly Activating Germline Determinants
http://www.cell.com/developmental-cell/retrieve/pii/