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細胞:造血幹細胞では染色体の不均等な分離も、BrdUの保持もみられない

Nature 449, 7159 doi: 10.1038/nature06115

幹細胞は自己再生的分裂の際、染色体を均等に分けないため、古い(「不死の」)DNA鎖は娘幹細胞中に保存されるが、新しく合成された鎖は分化能をもつ細胞に分離されると考えられている。また幹細胞は、染色体の不均等な分離、あるいは遅い分裂により、BrdU(5-bromo-2-deoxyuridine)のようなDNAラベルを保持するとも考えられている。しかし、BrdUラベルを保持する細胞群中の幹細胞の純度は、どのような組織においても報告されておらず、「不死鎖仮説」は、決定的な幹細胞マーカーが存在する系では調べられていない。本論文では、性質がよく知られているマーカーによって高純度に精製できる造血幹細胞(HSC)を用いてこの仮説を検証した。我々は、新生仔マウス、シクロフォスファミドおよび顆粒球コロニー刺激因子を投与したマウス、並びに正常成体マウスに、BrdUを4〜10日間投与し、その後BrdUを投与せずに70日飼育した。いずれの場合も、BrdUを保持していたHSCは6%未満であり、すべてのBrdU保持造血細胞中HSCは0.5%未満であったことから、BrdUのHSCのマーカーとしての特異性および感度は、いずれも低いことが明らかになった。5-クロロ-2-デオキシウリジンに続いて5-ヨード-2-デオキシウリジンを投与したところ、すべてのHSCで染色体がランダムに分離することが示された。培養HSCの個々の分裂では、ラベルの不均等な分離は認められなかった。したがって、HSCはBrdUラベルの保持によって同定することはできず、分裂時に古いDNA鎖を保持することがないため、これらは幹細胞の一般的な特性ではないと考えられる。

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