Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化は、バッファロー（）胚性幹細胞様細胞の分化を促進する

Activation of Wnt/β-Catenin Signaling Pathway Enhances the Derivation of Buffalo () Embryonic Stem Cell-Like Cells.

• Yanfei Deng
• Yanping Lao
• Qiuyan Ruan
• Jun Zhang
• Chan Luo
• Deshun Shi
• Fenghua Lu

抄録

Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路は、ヒトおよびマウス胚性幹細胞（ESC）の自己複製と多能性の維持に重要な役割を果たしています。Wntシグナル伝達アゴニストであるグリコーゲン合成酵素キナーゼ-3(GSK3)阻害剤を用いてWnt/β-カテニンシグナル伝達経路を活性化することで、血清の存在下でヒトおよびマウス胚性幹細胞の多能性を維持することができた。しかし、水牛ESCの導出におけるシグナル伝達経路の役割は明らかにされていない。本研究では、GSK3阻害剤（6-ブロモインジルビン-3'-オキシム［BIO］、CHIR99021）を用いて、胚盤胞から単離した中国沼水牛（水牛）胚性幹細胞様細胞（ES様細胞）のコロニー形成、増殖、自己複製、多能性に及ぼすWnt/β-カテニン活性化の影響を検討した。その結果、水牛のES様細胞は、多能性幹細胞の典型的な形態学的特徴を示した：アルカリホスファターゼ染色に陽性、多能性マーカーの発現、 、 、SSEA-1、SSEA-4、 、 、 、および増殖マーカーを含む、と .さらに、GSK3阻害剤によるWnt/β-カテニンシグナル伝達経路の活性化は、水牛ES様細胞のコロニー形成・増殖を促進し、未分化状態を維持し、多能性関連遺伝子や増殖関連遺伝子の発現レベルをアップレギュレートする可能性があることが示唆された。これらの結果から、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路が水牛ES様細胞の派生や多能性に重要な役割を果たしていることが示唆された。

Wnt/β-Catenin signaling pathway plays an important role in maintaining self-renewal and pluripotency of human and mouse embryonic stem cells (ESCs). Activation of Wnt/β-Catenin signaling pathway by glycogen synthase kinase-3 (GSK3) inhibitor, the Wnt signaling agonist, could maintain the pluripotency of human and mouse ESCs in the presence of serum. However, the role of signaling pathway in the derivation of buffalo ESCs remains unclear. In this study, we used GSK3 inhibitors (6-bromoindirubin-3'-oxime [BIO] and CHIR99021) and investigated the effect of Wnt/β-Catenin activation on colony formation, proliferation, self-renewal, and pluripotency of Chinese swamp buffalo (buffalo) embryonic stem cell-like cells (ES-like cells), which were isolated from blastocysts. The results showed that buffalo ES-like cells displayed typical morphological characteristics of pluripotent stem cells: positive for alkaline phosphatase staining, expression of pluripotent markers, including , , SSEA-1, SSEA-4, , , , and the proliferative markers, and . Furthermore, activation of Wnt/β-Catenin signaling pathway by GSK3 inhibitors could promote colony formation and proliferation of buffalo ES-like cells and maintain their undifferentiated state, and upregulate the expression levels of pluripotent-related genes and proliferation-related genes. These results indicated that Wnt/β-Catenin signaling pathway plays an important role in the derivation and pluripotency of buffalo ES-like cells.