マウス胚性幹細胞が示すジアパウズの仕組み ^{CEFR B2}

新しい研究は、マウス胚性幹細胞がジアパウズ（胚の休眠）状態で多能性を維持する共通の分子機構を示しました。研究チームは、代謝低下や増殖シグナルの欠如といった長期的ストレスの下で、細胞同一性を保存する仕組みを探しました。これまでにmTOR阻害、Myc転写因子の低下、MOFのようなクロマチン調節因子の改変がジアパウズ様状態を誘導することが示されていました。

実験ではBET阻害剤I-BET151を使ってMyc欠損を模倣し、mTOR阻害で栄養不足を再現しました。どちらの条件でもマウス胚性幹細胞は代謝、RNA産生、タンパク質合成を大きく下げつつ多能性を維持し、分化の誘導に抵抗しました。阻害を解除すると細胞は正常な発生を再開し、健康な胚に寄与しました。

共通の応答として、細胞は通常MAPキナーゼ経路が幹細胞を特定の運命へ押しやる作用を抑える「ブレーキ」遺伝子を活性化しました。研究は、Capicuaというタンパク質がこれらのブレーキ遺伝子を通常は抑えており、ストレスがCapicuaを押しのけることでブレーキが作動すると示しています。

この結果は、ジアパウズが制御ネットワークの構造から生じるという考えを支持します。研究はTarakhovsky研究室のエピジェネティクスやヒストン模倣に関する成果に基づき、同じブレーキ機構が免疫細胞や組織幹細胞、さらにウイルスやがん細胞が長期の代謝ストレス下で持続する理由を説明する可能性を示唆しています。研究チームは、ジアパウズ様プログラムがニューロンの老化や損傷耐性に影響するかも検討しています。