ニュース｜IMBA研究：初期胚発生における分子シグナルは胚に由来する
ブラストイドモデルを用い、オーストリア分子生物工学研究所（IMBA）の研究者らは、胚のごく初期段階に胚から発せられる分子シグナルが胎盤の発生に影響を与え、子宮を受け入れ準備の状態にする仕組みを明らかにしました。この研究成果はヒトの生殖能力を理解するうえで重要な科学的根拠を示すもので、Cell Stem Cellに掲載されました。
背景：
初期胚は一般に非常に脆弱で、外部からの支援に依存すると考えられています。しかし、IMBAのチームは革新的なブラストイドモデルを用いて、胚にはごく初期の段階から自らの発生を導く強い能力があることを発見しました。この研究では、胚が分子シグナルを放出し、将来の胎盤の形成を指示するとともに、子宮が適切な環境を提供できるよう準備することが示されました。この発見は、初期胚には外部からの支援だけが必要だとする従来の見方に疑問を投げかけます。
ブラストイドは、受精後数日以内に形成される胚盤胞のin vitroモデルで、胚性幹細胞から作製されます。IMBAのチームはまずマウス幹細胞から2018にブラストイドを作製し、2021にはヒト幹細胞からの作製に成功しました。この革新的なモデルは、胚研究における倫理的な代替手段となり、これまでに複数の重要な発見を支えてきました。
画期的な発見：
研究者らはマウスのブラストイドを用い、約10個の細胞からなる胚の最初期の部分が、約100個の細胞からなる将来の胎盤部分の形成を指示し、子宮組織に変化を引き起こせることを発見しました。IMBA研究室の所長Nicolas Rivron氏は、「これらのシグナルを通じて、胚は自らの未来に投資しています。自らの発生を支える組織の形成を促進しているのです。胚が過程を制御し、支援的な環境の形成を指示します」と述べました。
チームは、発生中の胚のエピブラスト細胞が分子を分泌し、後に胎盤を形成する栄養膜細胞の自己更新と増殖を促進することを発見しました。この過程は胎盤の発生に不可欠です。これらの分子はさらに、栄養膜細胞に別の二つの分子、WNT6とWNT7Bを分泌させ、子宮に胚の周囲を保護する層を形成するようシグナルを送ります。
Rivron氏は、「他の研究者らは以前から、WNT分子が子宮の反応に関与することを発見していました。しかし、胚盤胞内の栄養膜細胞がWNT6とWNT7Bを分泌し、子宮に反応するようシグナルを送ることを示したのは私たちが初めてです。この発見が重要なのは、両方の分子がヒト胚盤胞の栄養膜細胞にも存在することを確認したからです」と説明しました。
意義と今後の展望：
この発見を検証するため、チームはマウスにブラストイドを移植する実験を行い、着床率が予想よりはるかに高いことを発見しました。共同筆頭著者でRivron研究室の博士研究員であるYucheng Jin氏は、「ブラストイドが非常に高い効率で子宮に着床したことに、とても驚きました。WNT6/7Bの分泌量など、栄養膜細胞の特性を変えることで、子宮の保護層の大きさを大幅に変えられました」と述べました。
着床はヒトの妊娠における大きな制限段階で、この時点で妊娠の約50%が失敗します。WNT6とWNT7Bはヒト胚盤胞にも存在するため、研究者らはこの発見が、一部の妊娠で問題が生じる理由の解明に役立つ可能性があると考えています。Rivron氏はさらに、「現在、ヒトのブラストイドと子宮細胞を用い、すべて培養皿内でこの実験を繰り返し、こうした基本的な発生原理が種を超えて保存されているかを評価しています。最終的には、これらの知見が体外受精（IVF）の手順の改善や不妊治療、避妊法の開発を支える可能性があります」と付け加えました。
学際的な連携と社会的影響：
共同筆頭著者のViktoria Holzmann氏は、「胚発生のこうした基本原理を理解することで、女性は自身の生殖能力をより大きくコントロールできるようになります。これは家族計画の改善だけでなく、社会におけるジェンダー平等の進展にもつながる可能性があります」と述べました。
記事の出典：
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ニュース｜IMBAの研究：初期胚発生における分子シグナルは胚に由来する
ニュース｜IMBA研究：初期胚発生における分子シグナルは胚に由来する
ブラストイドモデルを用い、オーストリア分子生物工学研究所（IMBA）の研究者らは、胚のごく初期段階に胚から発せられる分子シグナルが胎盤の発生に影響を与え、子宮を受け入れ準備の状態にする仕組みを明らかにしました。この研究成果はヒトの生殖能力を理解するうえで重要な科学的根拠を示すもので、Cell Stem Cellに掲載されました。
背景：
初期胚は一般に非常に脆弱で、外部からの支援に依存すると考えられています。しかし、IMBAのチームは革新的なブラストイドモデルを用いて、胚にはごく初期の段階から自らの発生を導く強い能力があることを発見しました。この研究では、胚が分子シグナルを放出し、将来の胎盤の形成を指示するとともに、子宮が適切な環境を提供できるよう準備することが示されました。この発見は、初期胚には外部からの支援だけが必要だとする従来の見方に疑問を投げかけます。
ブラストイドは、受精後数日以内に形成される胚盤胞のin vitroモデルで、胚性幹細胞から作製されます。IMBAのチームはまずマウス幹細胞から2018にブラストイドを作製し、2021にはヒト幹細胞からの作製に成功しました。この革新的なモデルは、胚研究における倫理的な代替手段となり、これまでに複数の重要な発見を支えてきました。
画期的な発見：
研究者らはマウスのブラストイドを用い、約10個の細胞からなる胚の最初期の部分が、約100個の細胞からなる将来の胎盤部分の形成を指示し、子宮組織に変化を引き起こせることを発見しました。IMBA研究室の所長Nicolas Rivron氏は、「これらのシグナルを通じて、胚は自らの未来に投資しています。自らの発生を支える組織の形成を促進しているのです。胚が過程を制御し、支援的な環境の形成を指示します」と述べました。
チームは、発生中の胚のエピブラスト細胞が分子を分泌し、後に胎盤を形成する栄養膜細胞の自己更新と増殖を促進することを発見しました。この過程は胎盤の発生に不可欠です。これらの分子はさらに、栄養膜細胞に別の二つの分子、WNT6とWNT7Bを分泌させ、子宮に胚の周囲を保護する層を形成するようシグナルを送ります。
Rivron氏は、「他の研究者らは以前から、WNT分子が子宮の反応に関与することを発見していました。しかし、胚盤胞内の栄養膜細胞がWNT6とWNT7Bを分泌し、子宮に反応するようシグナルを送ることを示したのは私たちが初めてです。この発見が重要なのは、両方の分子がヒト胚盤胞の栄養膜細胞にも存在することを確認したからです」と説明しました。
意義と今後の展望：
この発見を検証するため、チームはマウスにブラストイドを移植する実験を行い、着床率が予想よりはるかに高いことを発見しました。共同筆頭著者でRivron研究室の博士研究員であるYucheng Jin氏は、「ブラストイドが非常に高い効率で子宮に着床したことに、とても驚きました。WNT6/7Bの分泌量など、栄養膜細胞の特性を変えることで、子宮の保護層の大きさを大幅に変えられました」と述べました。
着床はヒトの妊娠における大きな制限段階で、この時点で妊娠の約50%が失敗します。WNT6とWNT7Bはヒト胚盤胞にも存在するため、研究者らはこの発見が、一部の妊娠で問題が生じる理由の解明に役立つ可能性があると考えています。Rivron氏はさらに、「現在、ヒトのブラストイドと子宮細胞を用い、すべて培養皿内でこの実験を繰り返し、こうした基本的な発生原理が種を超えて保存されているかを評価しています。最終的には、これらの知見が体外受精（IVF）の手順の改善や不妊治療、避妊法の開発を支える可能性があります」と付け加えました。
学際的な連携と社会的影響：
共同筆頭著者のViktoria Holzmann氏は、「胚発生のこうした基本原理を理解することで、女性は自身の生殖能力をより大きくコントロールできるようになります。これは家族計画の改善だけでなく、社会におけるジェンダー平等の進展にもつながる可能性があります」と述べました。
記事の出典：
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