多能性幹細胞 / Pluripotent stem cells

目次 / Index

胚性幹(ES)細胞 / Embryonic stem cells (ESCs)

胚性幹(ES)細胞は、身体を構成する全ての細胞に分化することができる多能性幹細胞です。ES 細胞を特定の細胞に分化誘導することで、失われたり機能が衰えた組織の再生に利用できると考えられています。

Embryonic stem cells (ESCs) are pluripotent stem cells that can differentiate into all types of the cells constituting our body. The lost or dameged tissues can be regenerated by differentiating ESCs into the specific type of cells.

マウス ES 細胞 / mouse ESCs
Fig 1. GFP+ マウス ES 細胞 / GFP+ mouse ESCs
(Shimizukawa 2005)

心筋分化したマウス ES 細胞 / Mouse ESCs differentiated into cardiomyocytes
Mov 1. マウス ES 細胞から分化誘導した心筋細胞 / mESC-derived cardiomyocytes

人工多能性幹(iPS)細胞 / Induced pluripotent stem cells (iPSCs)

人工多能性幹(iPS)細胞は、線維芽細胞などの体細胞に、Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc の4つの遺伝子 (山中因子) を導入することで作成されます (Takahashi 2006)。ES 細胞と同様に、iPS 細胞は全ての胚葉に分化できる多能性を持ちます。加えて、患者本人の体細胞から作出される iPS 細胞には、胚の破壊に伴う倫理的問題や、免疫拒絶の心配がありません。iPS 細胞から分化誘導した骨格筋(幹)細胞は、再生医療や、創薬のスクリーニングに有用であると考えられます。

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are established by introducing 4 genes (Oct3/4, Sox2, Klf4, and c-Myc named Yamanaka factors) into somatic cells such as fibroblasts (Takahashi 2006). iPSCs can differentiate into all germ layers as well as ESCs. In addition, iPSCs have no immune and ethical problems because iPSCs are generated from patient's own somatic cells. iPSC-derived skeletal muscle (stem) cells will be useful for regenerative medicine and drug screening.

マウス iPS 細胞 / mouse iPSCs
Fig 2. GFP+ マウス iPS 細胞 / GFP+ mouse iPSCs
(Okita 2007)

多能性幹細胞の分化誘導 / Introducing differentiation of pluripotent stem cells

私たちは、スクリーニングで見出した筋芽細胞の分化を促進する因子が、ES/iPS 細胞の筋分化にも利用できるのではないかと考えて実験を進めています。

We are investigating whether the factors which promote myoblast differentiation are useful to induce myogenic differentiation of ESCs and iPSCs.

References

Okita K, Ichisaka T, Yamanaka S. Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature. 2007; 448: 313-317.

Shimizukawa R, Sakata A, Hirose M, Takahashi A, Iseki H, Liu Y, Kunita S, Sugiyama F, Yagami K. Establishment of a new embryonic stem cell line derived from C57BL/6 mouse expressing EGFP ubiquitously. Genesis. 2005; 42: 47-52.

Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006; 126: 663-676.