动物の颜は非常に复雑な形をしていますが、その大部分の形成は発生过程で一过的に现れる神経堤细胞と呼ばれる多分化能を持った细胞の集団に由来しています。咽头弓と呼ばれる颜の原基の内部における神経堤细胞の初期の细胞分化と空间パターン形成はその后の颜の适切な构造形成に重要だと考えられますが、発生の早い时期に生じる现象である為、详细な分子メカニズムの解析には技术的な难しさがありました。
瀬戸裕介 医生物学研究所助教（研究当時）、永樂元次 同教授、荻原龍馬 工学研究科修士課程学生らの研究グループは、ヒト多能性幹細胞から神経堤細胞を多く含む細胞凝集体を作製し、それを咽頭弓様の遺伝子発現パターンを有する細胞集団へと分化させる手法を確立しました。同細胞集団は、培養時に与えるシグナルに応じて将来の上顎?下顎原基様の細胞へと分化し、また一時的な下顎原基誘導シグナルの添加に応じて自発的にパターン形成をすることが明らかとなりました。本技術を活用することにより、ヒト咽頭級の初期パターニングの制御機構の解明につながることが期待できます。
本研究成果は、2024年2月14日に、国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
「试験管内で细胞の性质を解析することを通じて生き物の発生过程についての考察を深めていくことは、基础生命科学の発展はもとより、発生过程に端を発する疾患の病态形成过程の解明などにもつながっていく可能性があります。そういった意味で、新规の试験管内组织モデルの作製は、新たな発见を生み出していくための原动力となる重要な课题のひとつだと思います。」（瀬戸裕介）
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【书誌情报】
Yusuke Seto, Ryoma Ogihara, Kaori Takizawa, Mototsugu Eiraku (2024). In vitro induction of patterned branchial arch-like aggregate from human pluripotent stem cells. Nature Communications, 15:1351.
