東北大、体細胞を生殖細胞に近づける新たな細胞培養手法を開発

東北大学は9月9日、マウス体細胞を生殖細胞に近づける手法を開発したと発表した。

同成果は、東北大学加齢医学研究所 医用細胞資源センター 松居靖久教授、東北大学の大学院生 関中保氏らの研究グループによるもので、9月9日付けの英国科学誌「Scientific Reports」に掲載された。

生殖細胞は精子と卵子に分化し、受精により次の世代の個体を作り出すことのできる唯一の細胞である。皮膚の細胞など、体を作っている普通の細胞から生殖細胞を作り出すことができれば、将来的に産業動物の育種や絶滅危惧動物の増殖、究極的にはヒトの生殖医療へと繋がる可能性がある。

今回、同研究グループは、体細胞から生殖細胞を直接誘導する戦略として、体細胞では発現しておらず生殖細胞で発現している、多能性関連遺伝子と生殖細胞特異的遺伝子を同時に発現誘導することを考えた。

具体的には、多能性関連遺伝子の発現誘導に、山中4因子発現プラスミド(Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc)の導入を実施。また生殖細胞特異的遺伝子の発現誘導には、遺伝子の発現制御に重要なエピジェネティック状態を生殖細胞に近づけるために、RNA干渉法によるDNAのメチル化阻害と、低分子化合物による複数のヒストン修飾阻害、および細胞分化を促進する働きのある因子であるTGF-βの阻害を組み合わせる処理を行った。

この結果、発現レベルは低いながらも、マウス胎仔線維芽細胞(MEF)において、生殖細胞特異的遺伝子群を発現誘導することに成功。なお、体細胞性遺伝子の発現は誘導されていなかったことから、生殖細胞特異的遺伝子の発現誘導は非特異的な転写活性化によるものではないと考えられる。一方、神経系特異的遺伝子など、いくつかの組織特異的遺伝子の発現誘導も同時に見られることがわかった。

以上の結果は、MEFにおける生殖細胞特異的遺伝子を含む組織特異的遺伝子の発現は、DNAメチル化やヒストン修飾などによるエピジェネティック制御を介して抑制されていることを示唆しているという。