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再生医療のための Embryonic stem cells or Embryo itself

再生医療のための Embryonic stem cells or Embryo itself. 生殖にかかわる医療技術. 受精卵移植 人工授精・試験管内受精 胎児の性決定 ＤＮＡ増幅して Y 染色体があるかどうか？ 試験管内受精で有用な個体を増やすことは、家畜などではすでに一般化. 試験管内受精. ホルモンで排卵促進. （ DNA を加工）. 胚移植. 受精卵への体細胞核移植→胚. 受精卵の細胞質により核が初期化（未分化の状態に）　 ミトコンドリアは宿主細胞のまま. 核移植 ジュラシック・パーク！！. ただし、ミトコンドリアは宿主細胞のまま！.

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再生医療のための Embryonic stem cells or Embryo itself

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Presentation Transcript

  1. 再生医療のためのEmbryonic stem cellsor Embryo itself

  2. 生殖にかかわる医療技術 受精卵移植 人工授精・試験管内受精 胎児の性決定 ＤＮＡ増幅してY染色体があるかどうか？ 試験管内受精で有用な個体を増やすことは、家畜などではすでに一般化

  3. 試験管内受精 ホルモンで排卵促進 （DNAを加工） 胚移植

  4. 受精卵への体細胞核移植→胚 受精卵の細胞質により核が初期化（未分化の状態に）　 ミトコンドリアは宿主細胞のまま

  5. 核移植 ジュラシック・パーク！！ ただし、ミトコンドリアは宿主細胞のまま！

  6. クローン動物－核移植 核の状態（細胞の分化）をできるだけリセットする （もうひとつのクローン作成法は幹細胞を使うもの）

  7. 核移植受精卵の環境で移植した核が影響を受ける核移植受精卵の環境で移植した核が影響を受ける

  8. Dolly in tribute to Dolly Parton

  9. 核移植で何が起こる？ 分化した状態がリセット！ 染色体の状態 　ヒストン修飾　メチル化・アセチル化 DNA修飾　　　メチル化 　たたまれ具合 遺伝子発現・活性化の状態

  10. 幹細胞 stem cells 分化した細胞を作る能力のある細胞 自身は未分化であり，かつ分化能力を持った細胞を作る 胚性幹細胞 embryonic stem cells 多能性幹細胞 pluripotent stem cells induced pluripotent (stem) cells: iPC 遺伝子導入で作成 （各組織の）単能性幹細胞 1ないし数種の組織細胞を作る

  11. 胚性幹細胞 Embryonic stem cells (ES) 8: 502-507, 2007

  12. 理研ニュース2004年9月

  13. 核移植によるEmbryonic Stem cells 霊長類で成功 ’07 11月

  14. 胚性幹細胞（ES cells）を利用キメラを作る 遺伝子操作 たとえば人のタンパク質／抗体を含んだ牛乳を作らせるように遺伝子操作 たまたま乳腺に分化すればOK

  15. 細胞質に含まれるタンパク質が核へ入ってリプログラミングを起こす細胞質に含まれるタンパク質が核へ入ってリプログラミングを起こす 核移植 未受精卵へ 卵母細胞へ 細胞融合 Science 322: 1811-1815. Dec 08.

  16. 多能幹細胞になるということはどういうことか？多能幹細胞になるということはどういうことか？ 一般に核が膨張し，染色体はコンパクトな状態から広がった状態に！ Science 322: 1811-1815. Dec 08.  (A) ニワトリの赤血球をHeLa細胞に融合させた．一時間後（左），2日後（右）の状態．小さい方の核がニワトリの細胞核．(B) マウスES細胞の核を両生類の卵母細胞に注入直後（左）と2日後の状態．核が30倍に膨張した．

  17. イメージ図特定の蛋白質により染色体の状態が変わる分化前の状態にリセット！！イメージ図特定の蛋白質により染色体の状態が変わる分化前の状態にリセット！！ 核移植でも，細胞質注入でも，細胞融合でも，iPS細胞でも Science 322: 1811-1815. Dec 2008.

  18. いろいろなリセットの仕方 ES細胞 Science 322: 1811-1815. Dec 2008.

  19. 桑実胚 接合子 Nature Poster Embryonic stem cell 受精卵/胚 胚盤胞 精原（）幹細胞 実際の細胞組織分化 生殖細胞 始原生殖細胞 胚盤葉上層

  20. 核移植　　遺伝子導入　ハイブリッド（融合）核移植　　遺伝子導入　ハイブリッド（融合）

  21. 外胚葉内胚葉生殖細胞中胚葉 Nature Stem Cell Poster

  22. 外胚葉　　　中胚葉 血球系細胞 血管 内胚葉

  23. 骨髄には造血機能がある 破骨細胞 http://www.ibri-kobe.org/trc/cont/00_www/news/stem_news/bnews_osteoblast.html

  24. 骨芽細胞は造血幹細胞に対するニッチ(niche)を構成・提供する骨芽細胞は造血幹細胞に対するニッチ(niche)を構成・提供する 海綿質

  25. 造血幹細胞と間葉系幹細胞 Haematopoietic SC and Mesemchymal SC http://www.aredia.jp/medical/talks/section03/article03.html

  26. これが結構万能！！

  27. 成体では，いろいろな幹細胞は骨髄由来すべての補修系後で、このうちのいくつかが出てくる成体では，いろいろな幹細胞は骨髄由来すべての補修系後で、このうちのいくつかが出てくる 外胚葉！ 内胚葉！ サイエンス社「細胞の老化」井出利憲

  28. 自身を残しつつ分化する細胞を作る不等分裂 極性決定因子　　細胞質成分（ex. 極顆粒）　　外部環境 （or 信号物質？）

  29. Nature441: 1068, 2006 等分裂と不等分裂のバランスが組織の維持に必要 幹細胞が増える 欠けた部分を補充する バランスが悪くなるとガン，組織が縮小

  30. 再生医療科学特論

  31. ほ乳類胚内部細胞塊からES細胞の選別

  32. ES細胞ひとつの問題は 受精卵あるいは胚盤胞からとる必要がある。 これを解決するのが Induced pluripotent stem cells iPS細胞 2006年頃からiPS (induced pluripotent stem cells)誘導(性)多能性幹細胞が可能に

  33. (＋) 蛋白質核酸酵素 Vol. 51 No. 15 (2006) 2346

  34. 蛋白質核酸酵素 Vol. 51 No. 15 (2006) 2346

  35. ESC細胞で特に発現している遺伝子のうちから、多機能幹細胞を誘導する遺伝子を見つけようとしたESC細胞で特に発現している遺伝子のうちから、多機能幹細胞を誘導する遺伝子を見つけようとした

  36. 2006年８月マウスで成功

  37. Oct3/4, Sox2, Klf4 and c-Myc 生殖細胞に分化したら Nature448, 260-262, 2007

  38. ヒトへの応用’07 11月 山中グループ　　1/5,000 OCT3/4, SOX2, KLF4, and (c-MYC) 　　　　　　　　　　　　　　　　　発癌遺伝子 米国グループ　　1/10,000 OCT4 and SOX2, NANOG and LIN28 のち不要

  39. 読売新聞07年12月16日朝刊記事より ヒトiＰＳ細胞が作製されたことで、研究の焦点は「万能性を持った幹細胞から神経や筋肉に効率良く分化させる手法に移った」と中内啓光・東京大医科学研究所教授は指摘する。 遺伝子導入にウィルスを用いる 遺伝子導入でなく、同じ効果を持つ処理で

  40. ＋

  41. +9R

  42. どのようにして分化させるかが問題！ 理研ニュース2004年9月

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