当講座では、幹細胞学、発生学的視点から、器官形成過程における細胞間相互作用や特定細胞系譜の寄与/機能、また幹細胞の分化過程における細胞系譜の分岐様式を、まず細胞レベルで明らかにし、さらにその現象の基盤となる分子機構を解明することを目標にしています。特に、神経堤由来幹細胞の発生機序、器官形成への寄与やその機能、また造血系/免疫系の発生機序について、マウス(胚)を用いたin vivo実験系やマウス胚性幹細胞を用いたin vitro実験系の両面から解明を目指しています。

教授
山崎 英俊
講師
山根 利之
助教
重岡 稔章
学部担当科目
生理学
居室
先端医科学教育研究棟 4階

研究・教育内容

神経堤細胞の発生分化機構、器官形成への関わりについて

 脊椎動物の体は、外胚葉、中胚葉及び内胚葉の三胚葉に由来する細胞と 、外胚葉を起源とする神経管の癒合部から発生する神経堤細胞(第4の胚葉とも呼ばれる) という4つの細胞集団からできています。神経堤細胞は、 末梢神経や色素細胞のみならず骨や軟 骨、血管壁など、従来中胚葉に由来すると考えられてきた間葉系細胞にも分化できる特徴的な細胞であることがわかってきました。
さらに神経堤細胞は、頭部(歯を含む)、胸腺や甲状腺、心臓等の器官形成に関与し、 これら神経堤細胞の異常が、免疫不全や心臓の異常を引き起こすこともわかっています。
最近の研究により、皮膚、 末梢神経や胸腺や歯などに神経堤幹細胞が存在する可能性が報告され、これらの細胞を用いた再生医療の可能性も高まっています。
我々は、これまでマウス胚性幹細胞の試験管内分化系を用いて 神経堤細胞系譜の発生過程を検討してきました。ま た神経堤細胞系譜を特異的に標識できるマウスを用いて歯や胸腺や骨髄の器官形成における神経堤由来細胞の寄与や分化能について研究を行ってきました。
現在、
 1)多能性神経堤幹細胞の同定及び純化、
 2)器官形成における神経堤由来細胞の機能の解明、
 3)神経堤幹細胞を用いた組織器官再生、
 4)胚性幹細胞を用いた神経堤細胞の発生機構の解明
などをテーマに研究を進めています。

造血幹細胞の発生分化機構について

 血液細胞は、ガス運搬、止血反応、骨吸収、非自己物質の排除機構など生体の維持に不可欠な諸機能に関わっています。これらの機能を担う十数種類にもおよぶ血液細胞系譜はすべて造血幹細胞に由来することが知られています。しかしながら胎生期において造血幹細胞がどのようにして生まれてくるのか未だよくわかっていません。
現在、我々の同定したリンパ球と骨髄球系譜の両方へ分化できる発生最初期の多能性造血細胞の起源、動態、成体造血への寄与について、胚性幹細胞の分化系やマウス胚を用いて明らかにしようとしています。生涯にわたり血液細胞を供給しつづける造血システムがいかに出来上がるのか、我々の研究から少しでも明らかにできればと考えています。


  • 線維芽細胞上で増殖するマウス胚性幹細胞

  • 蛍光標識された神経堤細胞
    (9.5日胚Wnt1Cre/+Rosa26eyfp/+マウス)

  • 9.5日胚卵黄嚢に由来する多能性造血細胞の分化能

  • ラボメンバー(2010年6月)

研究業績

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