幹細胞：半数体ヒト胚性幹細胞の誘導と分化

二倍性は哺乳類の基本的な遺伝的特徴であり、通常、半数体細胞は減数分裂後の生殖細胞としてのみ生じ、受精において二倍体ゲノムを保証する役割を持っている。複数の哺乳動物種で、配偶子を操作することにより半数体の胚性幹（ES）細胞が作製されているが、ヒトの半数体ES細胞はまだ報告がない。本研究では、半数体の卵母細胞に由来するヒトの単為発生ES細胞株コレクションを作製して解析することで、正常な半数体の核型を有するヒトES細胞株の単離と維持に成功した。半数体ヒトES細胞は、自己複製能や多分化能特異的な分子シグネチャーなど、典型的な多能性幹細胞の性質を示した。さらに、これらの細胞が機能喪失による遺伝的スクリーニングのプラットフォームとしても利用できることを示す。半数体ヒトES細胞は二倍体のものとよく似ているものの、X染色体不活性化や酸化的リン酸化に関与する遺伝子の異なった調節など独特の性質も示し、それと並行して絶対的な遺伝子発現レベルの低下や細胞サイズの減少が見られた。意外にも、半数体ヒトゲノムは常染色体とX染色体の遺伝子量が絶えず不均衡であるにもかかわらず、未分化の多能性状態に適合するだけでなく、in vitroおよびin vivoにおいて胚性の三胚葉の全てを代表する分化した体細胞運命にも適合することが分かった。我々は、半数体ヒトES細胞がヒトの機能ゲノミクスや発生を研究する上で新たな手法となるだろうと考える。

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