林克彦

研究の概要

始原生殖細胞(Primordial Germ cells: PGCs)はすべての生殖細胞系列の源であり、性分化や減数分裂を介して卵と精子に分化する。我々はこれまでにマウスの多能性幹細胞(ES細胞やiPS細胞)からPGCsを作出する体外培養技術を開発した。この培養法では多能性幹細胞から性分化前の機能的なPGCsを体外で多数産生することができる。我々のグループは新学術領域「配偶子産生制御」において、この技術を利用して以下の研究を展開する。

　(1) 多能性幹細胞から精原細胞や卵原(卵母)細胞を作出する体外培養技術の開発
　(2) PGCsの増殖・性分化に関わる因子の単離と同定
　(3) 他の研究班と連携して、PGCsの成立に必須な遺伝子の機能の解明

　体外培養での配偶子の産生は質的な制御が最も重要である。上記の研究を介してPGCsの発生から性分化までの過程を深く理解し、それらを体外培養で忠実に再現することにより均一かつ良質な生殖細胞の産生を実現する。本研究の成果は、動物種の産生や保存および不妊治療などの社会的関心の高い問題に貢献する。

図１　研究の概要
マウスの始原生殖細胞(PGCs)は、胚齢6日目前後に多能性細胞集団であるエピブラストからBMP4の刺激により分化する。PGCsは将来の卵巣もくしは精巣になる生殖巣に移動したのちに卵または精子に分化する。我々はこれまでに多能性幹細胞(ES/iPS細胞)を用いて、PGCsの初期分化の過程を再現する体外培養系を確立した。この培養系はES/iPS細胞をActivinAなどによりエピブラスト様細胞(EpiLCs)に分化させたのちに、BMP4などの刺激によりPGC様細胞(PGCLCs)に分化させる。本研究では、この培養系を発展させ多能性幹細胞からPGCLCを経て精原／卵原細胞の作出を目指す。またその過程でおこる増殖・分化因子の同定を行う。さらにはこれまでに開発した培養系を利用して、他の研究班と連携することにより、PGCsの成立に必須な遺伝子の機能の解明を目指す。