SSEA-3および4は、マウスiPS細胞の誘導または性質に必須ではない

SSEA-3 and 4 are not essential for the induction or properties of mouse iPS cells.

• Kazunori Hamamura
• Hiroshi Hotta
• Yoshiki Murakumo
• Hidenobu Shibuya
• Yuji Kondo
• Koichi Furukawa

抄録

ステージ特異的胚抗原（SSEA-1、3、4）は、胚性幹（ES）細胞のマーカーとして使用されてきた糖質抗原である。しかし、これらの抗原がES細胞や人工多能性幹（iPS）細胞の幹細胞の樹立や維持に果たす役割については、まだ十分に理解されていない。本研究では、α1,4Gal-Tノックアウトマウス（SSEA-3,4欠損マウス）の尾先線維芽細胞（TTF）から誘導したマウスiPS細胞におけるSSEA-3,4などのグロボ系列糖脂質の生物学的・機能的意義を検討した。これらのiPS細胞を、4因子（Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc）をレトロウイルスでTTFに導入して誘導し、コロニーを採取した。形態学的には、コロニーはES細胞に似ており、アルカリホスファターゼやES細胞マーカーに陽性であった。さらに、胚体形成後のin vitro分化誘導実験では、α1, 4Gal-Tノックアウトマウス由来のコロニーの中には、3つの生殖細胞層への分化が可能なものもあった。また、α1,4Gal-Tノックアウトマウス由来のiPS細胞から得られた奇形腫においても、3つの生殖細胞層が観察された。これらの結果から、SSEA-3と4は、少なくともマウスiPS細胞の幹細胞の樹立と維持には必須ではないことが示唆された。

Stage-specific embryonic antigens (SSEA-1, 3, and 4) are carbohydrate antigens that have been used as markers of embryonic stem (ES) cells. However, the roles of these antigens in the establishment and maintenance of stemness of ES and induced pluripotent stem (iPS) cells are still poorly understood. This study investigated the biological and functional significance of globo-series glycolipids such as SSEA-3 and 4 in mouse iPS cells induced from tail-tip fibroblasts (TTFs) of α1,4Gal-T-knockout mice (lacking SSEA-3 and 4). These iPS cells were induced by retroviral transduction of four factors (Oct3/4, Sox2, Klf4, and c-Myc) into TTFs, and colonies were picked up. Morphologically, the colonies resembled ES cells and were positive for alkaline phosphatase and ES cell markers. Furthermore, in vitro-differentiated induction experiments after embryoid body formation revealed that some colonies derived from α1, 4Gal-T knockout mice were able to differentiate into three germ layers. Three germ layers were also observed in teratomas from iPS cells derived from α1,4Gal-T-knockout mice. These results suggest that SSEA-3 and 4 are not essential, at least for the establishment and maintenance of stemness of mouse iPS cells.