Research press release

【発生】幹細胞から作出された胚様構造

Nature

Development: Embryo-like structures derived from stem cells

シャーレの中で、マウスの幹細胞から初期胚に似た構造を発生させたことを報告する論文が、今週掲載される。この球状の細胞塊を子宮内に移植すると、胚が子宮壁に着床した時に見られる再構築現象に類似した現象が起こった。この球状細胞塊は、成熟胚にはならないが、初期発生の細胞培養モデルとして研究に生かすことができ、生物の一生の根幹をなす時期の基盤となる重要な過程の解明に役立つことが期待されている。

哺乳類の卵は、受精してから数日で胚盤胞に成長する。胚盤胞は、球状構造で、胚細胞の塊を含み、液体で満たされているくぼみとそれを取り囲む外側の細胞層からできている。過去の研究では、この外側の細胞層と胚細胞の両方から幹細胞株が得られたが、今回、Nicolas Rivronたちの研究グループは、この2種類の細胞がin vitroで相互作用して、胚盤胞に似た構造(「ブラストイド;blastoid」と名付けた)を形成することを明らかにした。

blastoidは、発生から3.5日を経た胚盤胞に形状が似ており、類似した遺伝子活性パターンを示す。blastoidの形成は、胚盤胞の場合と同様に、胚性幹細胞の内部細胞塊から発するシグナルによって外側の細胞層が発生する時に起こる。正常な発生の場合、この外側の細胞層が胎盤を形成するので、Rivronたちは、このモデルが胎盤の形成過程と胚が子宮内膜に着床する過程について理解を深める上で役立つことを期待している。

Structures that resemble early embryos have been developed in a dish from mouse stem cells, reports a paper published in this week’s Nature. When transferred in utero, the cell spheres trigger remodelling events similar to those seen at the moment of implantation on the uterine wall. Although they do not develop into mature embryos, they provide researchers with a cell-culture model of early development and shed light on key processes that underpin this pivotal period of life.

A few days after a mammalian egg has been fertilized, it develops into a blastocyst. This is a spherical structure made up of an external cell layer surrounding a fluid-filled cavity that contains a mass of embryonic cells. Stem-cell cell lines have been obtained from both the external layer and from embryonic cells before, but Nicolas Rivron and colleagues show that both cell types can interact in vitro to form blastocyst-like structures they call ‘blastoids’.

The blastoids are similar in shape to a 3.5-day-old blastocyst, and display similar patterns of gene activity. Like blastocysts, they form when signals emanating from the inner mass of embryonic stem cells induce the development of the external cell layer. In normal development, this external layer would go on to form the placenta, so the researchers hope that their model will help us to understand how the placenta forms and how the embryo implants into the lining of the uterus.

doi: 10.1038/s41586-018-0051-0|英語の原文

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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