背景

ヒト妊娠開始の初期段階は、胚が子宮内膜に着床することによって規定されます。しかし、着床の機序は倫理的制約や技術的制限により依然として十分に解明されていません。特に、子宮内膜上皮・間質細胞および血管内皮細胞の三次元的構造とそれらと胚の相互作用については未解明の課題が多いです。従来の2D培養モデルや単純な共培養系では、in vivoの組織構造やホルモン応答性、細胞間機能的ネットワークを再現することが困難でした。

本研究の成果

本研究では、ホルモン応答性を保持し子宮内膜組織のin vivo構造を模倣した上皮細胞主体の子宮内膜オルガノイド (AO-EMO) を作製しました。AO-EMOはアピカル側を外向きに有し、 濃密な間質細胞と自己形成する内皮ネットワークを含み、ホルモン刺激による成熟・分泌能の向上も確認されました。
AO-EMOとヒト胚性幹細胞由来胚様体と共培養することで、接触、接着、浸潤といった重要な着床過程を再現する「胎児−母体集合体」を確立しました。またこのモデルでは、ヒト胚盤胞を用いて、合胞体細胞 (シンシチウム) および子宮内膜間質細胞への浸潤および融合が確認され、着床における細胞間融合・相互作用の詳細な解析が可能となりました。
ヒトの胚着床機構を高精度に再現するこのモデルは胚と母体の複雑なシグナル・物理相互作用の解明に新たな実験基盤を提供し、生殖医療の発展に貢献が期待されます。

Figure 3 E-H (Multicellular integration into the 3D model and scRNA-seq analysis):
E and F: Fluorescence microscopy images showing fusion of syncytiotrophoblast cells derived from blastoid embryos on AO-EMO, forming multinucleated cells.
G and H: Heatmaps and clustering analyses of gene expression profiles, illustrating the distribution of high-quality cell populations used for analysis.

本研究におけるSTEMFULL™の使用方法

シングルセルRNAシークエンス (scRNA-seq) 解析において、細胞懸濁液の取り扱い時にSTEMFULL™を使用。細胞の吸着・損失を最小限に抑制し、高品質なRNAシークエンスデータ取得に貢献しています。これは高度な細胞解析を伴う実験において、信頼性の高い結果を得る上で重要な役割を果たしました。

※詳細は 論文 をご参照ください