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Monitoring and robust induction of nephrogenic intermediate mesoderm from human pluripotent stem cells.

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Monitoring and robust induction of nephrogenic intermediate mesoderm from human pluripotent stem cells.

ヒトの多能性幹細胞からの腎発生の中間中胚葉のモニタリングと強力な帰納法。

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Author

Shin-Ichi Mae, Akemi Shono, Fumihiko Shiota, Tetsuhiko Yasuno, Masatoshi Kajiwara, Nanaka Gotoda-Nishimura, Sayaka Arai, Aiko Sato-Otubo, Taro Toyoda, Kazutoshi Takahashi, Naoki Nakayama, Chad A Cowan, Takashi Aoi, Seishi Ogawa, Andrew P McMahon, Shinya Yamanaka, Kenji Osafune

Affiliation

1] Center for iPS Cell Research and Application, Kyoto University, 53 Kawahara-cho, Shogoin, Sakyo-ku, Kyoto 606-8507, Japan [2].

Abstract

A method for stimulating the differentiation of human pluripotent stem cells into kidney lineages remains to be developed. Most cells in kidney are derived from an embryonic germ layer known as intermediate mesoderm. Here we show the establishment of an efficient system of homologous recombination in human pluripotent stem cells by means of bacterial artificial chromosome-based vectors and single-nucleotide polymorphism array-based detection. This system allowed us to generate human-induced pluripotent stem cell lines containing green fluorescence protein knocked into OSR1, a specific intermediate mesoderm marker. We have also established a robust induction protocol for intermediate mesoderm, which produces up to 90% OSR1(+) cells. These human intermediate mesoderm cells can differentiate into multiple cell types of intermediate mesoderm-derived organs in vitro and in vivo, thereby supplying a useful system to elucidate the mechanisms of intermediate mesoderm development and potentially providing a cell source for regenerative therapies of the kidney.

 

腎臓血統にヒトの多能性幹細胞の分化を刺激する方法は、開発されないままである。
腎臓の大部分の細胞は、中間中胚葉として知られている胚胚葉に由来する。
ここでは、我々は大腸菌人工染色体ベースのベクトルと一塩基変異多型配列ベースの検出によってヒトの多能性幹細胞で相同的組換えの効率的なシステムの設立を示す。
このシステムによって、我々がOSR1(特定の中間中胚葉標識)に打ち込まれる緑の蛍光タンパク質を含んでいるヒト誘導多能性幹細胞線を生成することができた。
我々は中間中胚葉のために強い誘導プロトコルも行った。
そして、それは最高90%のOSR1(+)細胞を生産する。
これらのヒトの中間中胚葉細胞はインビトロおよびインビボで中間中胚葉から派生した器官の複数の細胞型に分化することができる。
そして、それによって中間中胚葉発達の機序を説明するために役立つシステムを供給して、潜在的に細胞ソースを腎臓の再生医療に提供する。


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