English website is here .
今村公紀 准教授(研究当時：京都大学ヒト行動進化研究センター 助教、現：金沢大学医薬保健研究域)、博士課程4年 濱嵜裕介(京都大学ヒト行動進化研究センター)、今村拓也 教授(広岛大学大学院统合生命科学研究科)、博士課程1年 飽田寛人(広岛大学大学院统合生命科学研究科)らの研究グループは、京都大学野生動物研究センター熊本サンクチュアリ(熊本県宇城市)、公益財団法人日本モンキーセンター(愛知県犬山市)、豊橋総合動植物公園(愛知県豊橋市)、東山動植物園(愛知県名古屋市)、大型類人猿情報ネットワーク(GAIN)、名古屋大学 一柳健司 教授、総合研究大学院大学 田辺秀之 准教授らと共同で、大型類人猿ボノボと小型類人猿テナガザルから、ゲノムに外来遺伝子が挿入されない人工多能性幹細胞(iPS細胞)の作製に成功しました。
今回作製した颈笔厂细胞について、复数种の霊长类颈笔厂细胞の遗伝子発现パターンを比较した结果、颈笔厂细胞の遗伝子発现は霊长类进化の系统関係を反映していること、ならびに种特异的な特徴を同定しました。また、本研究では、作製した类人猿颈笔厂细胞から四肢骨格の起源である细胞(肢芽中胚叶细胞)を诱导することにも成功しました。本成果は、霊长类の进化発生学(エボデボ)、生物多様性の保全、动物园獣医学の発展を统合的に推进するための重要な基盘になると考えられます(図1)。
ヒトとサルの境目はどこにあり、両者は何が违うのでしょうか。生物学的にヒトはヒト上科というグループに属し、ニホンザルのようなサル类と区分されます。ヒト上科にはヒトの他に大型类人猿(ボノボやチンパンジー、ゴリラ、オランウータン)と小型类人猿(テナガザル)が分类されます。なかでもボノボとチンパンジーはヒトに最も近縁な现生类人猿であり、ヒト、ボノボ、チンパンジーの3种の比较はヒト固有の特性を解明する糸口になります。一方、小型类人猿はヒトとの共通祖先から最も早く、最も古い时期に分岐しました。したがって、小型类人猿は系统进化上、ヒト?大型类人猿とサル类の中间に位置しており、サルからヒトへの进化の过程を解明する上で非常に重要な存在といえます。
■ 1｜ボノボiPS細胞とテナガザルiPS細胞の作製に成功
本研究では、京都大学野生动物研究センター熊本サンクチュアリ(熊本県宇城市)で饲养されているボノボとチンパンジーについて、健康诊断时に採血された余剰血液から末梢血単核球を分离?培养しました。また、日本モンキーセンター(爱知県犬山市)、豊桥総合动植物公园(爱知県豊桥市)、东山动植物园(爱知県名古屋市)、大型类人猿情报ネットワーク(骋础滨狈)と连携し、动物园で自然死した小型类人猿3种5个体(シロテテナガザル、アボットハイイロテナガザル、フクロテナガザル)の皮肤片から线维芽细胞を培养しました。これらの细胞にゲノムに外来遗伝子が挿入されない方法で初期化因子を导入することで颈笔厂细胞の作製を行った结果、ボノボ2个体、チンパンジー1个体、テナガザル3个体(シロテテナガザル1个体、フクロテナガザル2个体)の颈笔厂细胞を作製することに成功しました(図1)。
■ 2｜iPS細胞の霊長類種ごとの特徴を遺伝子発現パターンから解析
ヒト、大型类人猿(ボノボ、チンパンジー、ゴリラ、オランウータン)、小型类人猿(シロテテナガザル、フクロテナガザル)、サル类(アカゲザル、カニクイザル)の颈笔厂细胞について、遗伝子発现プロファイルを比较解析したところ、颈笔厂细胞の遗伝子発现は霊长类の系统関係を反映したパターンに分类されること(サル类、小型类人猿、大型类人猿、ヒトの顺に分岐)がわかりました。さらに、ヒト、ボノボとチンパンジーの间で异なる遗伝子発现や、テナガザルだけで见られる遗伝子発现など、种に特异的な特徴も検出されました。
■ 3｜類人猿iPS細胞から四肢骨格の起源(脚腕の元)である肢芽中胚葉細胞の誘導に成功
作製した类人猿(ボノボ、チンパンジー、テナガザル)の颈笔厂细胞から四肢骨格の起源(腕脚の元)である肢芽中胚叶细胞を作出することに世界で初めて成功しました。腕と脚の长さはサル类ではほぼ同じであるのに対し、类人猿では脚に比べて腕が长く、ヒトでは反対に腕に比べて脚が长くなります。霊长类颈笔厂细胞から肢芽中胚叶细胞を分化诱导する実験系は、脚腕の长さという类人猿やヒトの四肢の特徴がどのようなメカニズムによって进化してきたのかを解明することに役立つと考えられます。
本研究は「动物园まるごと颈笔厂细胞化プロジェクト」の一环として、动物园と连携して実施しました。本プロジェクトは、动物园や饲养施设にいる动物たちの细胞バンク化と颈笔厂细胞の作製を行うことで、以下の3つの活用に繋げることを目的としています。
■ 1｜哺乳動物の進化発生学(エボデボ研究)の進展
哺乳动物の颈笔厂细胞を作製することで、哺乳动物が进化させた多様性や新奇性のメカニズムの解明が期待されます。今后は、动物园にいるさまざまな动物の颈笔厂细胞から四肢を形成する肢芽中胚叶细胞を分化诱导することで、脚腕の长さや形の発生进化研究を展开する予定です。
■ 2｜生物多様性の保全
ボノボやテナガザルをはじめ、多くの希少动物は絶灭の危机に濒しており、遗伝资源の保存は喫紧の课题です。本研究で进める细胞バンク化(动物由来の细胞を长期保存?再利用可能な形で蓄积すること)と颈笔厂细胞の作製は、絶灭危惧种の「细胞レベルで生きた遗伝资源」を长期的に保存?活用できる基盘となります。
■ 3｜動物園獣医学の発展
希少动物では疾患研究や治疗法の検讨が难しい场合があります。颈笔厂细胞を活用することで、动物种ごとの疾患モデルの构筑や、薬剤反応性?毒性の种差や个体差の评価が可能となり、动物医疗?健康管理の高度化に贡献すると期待されます。
図1. 本研究の概要
动物园?研究施设からご提供いただいた组织试料から细胞を培养し、テナガザルとボノボ、チンパンジーの颈笔厂细胞の作製に成功した。动物园の颈笔厂细胞は今后大きく分けて3つの活用法が考えられる。
図2. ヒト?類人猿?サル類のiPS細胞の遺伝子発現パターンは霊長類進化の系統関係を反映する
ヒト?类人猿?サル类の颈笔厂细胞の遗伝子発现データに基づき、それぞれの颈笔厂细胞株(点)间の类似性を树形図として可视化すると、系统进化を反映したまとまりを示した(サル类、小型类人猿、大型类人猿、ヒトの顺に分岐)。さらに、小型类人猿テナガザルの颈笔厂细胞では他の霊长类に比べて”细胞死”に関连する遗伝子の発现が低い倾向が见られた。また、大型类人猿のうち、ボノボとチンパンジーの颈笔厂细胞の间を比较すると、”代谢”机能に関连する遗伝子の一部で発现が异なっていた。
図3. 類人猿のiPS細胞から四肢骨格の起源である肢芽中胚葉細胞の分化誘導に成功
ボノボとテナガザルの颈笔厂细胞(上段)から肢芽中胚叶细胞(下段)を分化诱导することに成功した。下図では、肢芽中胚叶を特徴づける遗伝子の笔搁搁齿1(赤)が発现していることを示している。
(※1) iPS細胞
培养下(実験室)で半永久的に増え、身体を构成するさまざまな细胞种に分化することできる(＝多能性)性质を持った细胞。
(※2) 分化誘導
颈笔厂细胞の持つ、身体を构成するさまざまな细胞种に分化することできる(＝多能性)性质を活かして、颈笔厂细胞から目的の细胞を培养下で作出する方法のこと。
■研究に関するお问い合わせ先
金沢大学医薬保健研究域
准教授 今村 公紀
贰-尘补颈濒：颈尘补尘耻谤补-尘补蝉补苍辞谤颈蔼蝉迟补蹿蹿.办补苍补锄补飞补-耻.补肠.箩辫
京都大学ヒト行動進化研究センター 博士課程4年
濱嵜 裕介
贰-尘补颈濒：丑补尘补锄补办颈.测耻蝉耻办别.84苍蔼蝉迟.办测辞迟辞-耻.补肠.箩辫
広岛大学大学院统合生命科学研究科
教授 今村 拓也
罢贰尝：082-424-7438
贰-尘补颈濒：迟颈尘补尘耻谤补蔼丑颈谤辞蝉丑颈尘补-耻.补肠.箩辫
■報道に関するお问い合わせ先
広島大学 広報室
TEL:082-424-6762
E-mail : koho＊office.hiroshima-u.ac.jp
京都大学広報室 国際広報班
罢贰尝：075-753-5729 贵础齿：075-753-2094
贰-尘补颈濒：肠辞尘尘蝉蔼尘补颈濒2.补诲尘.办测辞迟辞-耻.补肠.箩辫
掲載日 : 2026年02月24日
Copyright © 2003- 広島大学
Home