臨床婦人科産科65巻6号

2011年06月発行

今月の臨床 ART─いま何が問題か 生殖医学・医療のトピックス

1．始原生殖細胞の体外培養

著者： 松居靖久¹

所属機関： ¹東北大学加齢医学研究所医用細胞資源センター

ページ範囲：P.778 - P.782

はじめに

　始原生殖細胞は胎仔に存在している未分化な生殖細胞で，哺乳動物では胚発生の初期段階で多能性幹細胞から分化する．その後，活発に増殖しながら発生が進む胎仔内を移動し，将来の卵巣や精巣の元になる生殖巣原基に到達し，そのなかで減数分裂を経て精子または卵子へと成熟する．これまでの研究から，こういった始原生殖細胞の発生過程を，部分的にではあるが再現できる培養系が確立されている．また始原生殖細胞は，配偶子にのみ分化する単能性の細胞だが，特定の条件下で培養することにより短時間で多能性幹細胞に再プログラム化されることが知られている．本稿では，研究が進んでいるマウスの始原生殖細胞に主に焦点を絞り，その培養系についての知見を概説する．

参考文献

1）Lawson KA, Hage, WJ：Clonal analysis of the origin of primordial germ cells in the mouse. Ciba Found Symp 182：68-84, 1994

2）Yoshimizu T, Obinata M, Matsui Y：Stage-specific tissue and cell interactions play key roles in mouse germ cell specification. Development 128：481-490, 2001

3）Lawson KA, Dunn NR, Roelen BA, et al：Bmp4 is required for the generation of primordial germ cells in the mouse embryo. Genes Dev 13：424-436, 1999

4）Okamura D, Kimura T, Nakano T, et al：Cadherin-mediated cell interaction regulates germ cell determination in mice. Development 130：6423-6430, 2003

5）Okamura D, Tokitake Y, Niwa H, et al：Requirement of Oct3／4 function for germ cell specification. Dev Biol 317：576-584, 2008

6）Ohinata Y, Ohta H, Shigeta M, et al：A signaling principle for the specification of the germ cell lineage in mice. Cell 137：571-584, 2009

7）Toyooka Y, Tsunekawa N, Akutsu R, et al：Embryonic stem cells can form germ cells in vitro. Proc Natl Acad Sci USA 100：11457-11462, 2003

8）Hubner K, Fuhrmann G, Christenson LK, et al：Derivation of oocytes from mouse embryonic stem cells. Science 300：1251-1256, 2003

9）Nayernia K, Nolte J, Michelmann HW, et al：In vitro-differentiated embryonic stem cells give rise to male gametes that can generate offspring mice. Dev Cell 11：125-132, 2006

10）Kee K, Angeles VT, Flores M, et al：Human DAZL, DAZ and BOULE genes modulate primordial germ-cell and haploid gamete formation. Nature 462：222-225, 2009

11）Runyan C, Schaible K, Molyneaux K, et al：Steel factor controls midline cell death of primordial germ cells and is essential for their normal proliferation and migration. Development 133：4861-4869, 2006

12）Matsui Y, Zsebo KM, Hogan BLM, et al：Embryonic expression of a haematopoietic growth factor encoded by the Sl locus and the ligand for c-kit. Nature 347：667-669, 1990

13）Matsui Y, Toksoz D, Nishikawa S, et al：Effect of Steel factor and leukemia inhibitory factor on murine primordial germ cells in culture. Nature 353：750-752, 1991

14）Matsui Y，Zsebo K, Hogan BL：Derivation of pluripotential embryonic stem cells from murine primordial germ cells in culture. Cell 70：841-847, 1992

15）De Felici M：Regulation of primordial germ cell development in the mouse. Int J Dev Biol 44：575-580, 2000

16）Kimura T, Suzuki A, Fujita Y, et al：Conditional loss of PTEN leads to testicular teratoma and enhances embryonic germ cell production. Development 130：1691-1700, 2003

17）Kimura T, Tomooka M, Yamano N, et al：AKT signaling promotes derivation of embryonic germ cells from primordial germ cells. Development 135：869-879, 2008

18）Leitch HG, Blair K, Mansfield W, et al：Embryonic germ cells from mice and rats exhibit properties consistent with a generic pluripotent ground state. Development 137：2279-2287, 2010

19）Durcova-Hills G, Tang F, Doody G, et al：Reprogramming primordial germ cells into pluripotent stem cells. PLoS ONE 3（10）: e3531, 2008

20）Matsui Y, Tokitake Y：Primordial germ cells contain subpopulations that have greater ability to develop into pluripotential stem cells. Dev Growth Differ 51：657-667, 2009

21）Shamblott MJ, Axelman J, Wang S, et al：Derivation of pluripotent stem cells from cultured human primordial germ cells. Proc Natl Acad Sci USA 95：13726-13731, 1998