化学カクテルと低酸素による神経前駆細胞の生成

神経前駆細胞（NPC）は、定義された因子によって体細胞から誘導される可能性があります。ここでは、NPCは化学カクテル、すなわちVCR（V、VPA、HDACSの阻害剤、C、ChiR99021、GSK-3キナーゼおよびR、R、RepSOX、TGF-β条件の阻害剤）によって、Mouse胚線維芽細胞から生成できることを報告します。これらの化学的誘導NPC（CINPC）は、in vitroおよびin vivoでのさまざまな神経胚乳系系統の増殖および自己再生能力、遺伝子発現プロファイル、および多能性に関するマウス脳由来NPCに似ています。さらなる実験により、ヒストン脱アセチル化、グリコーゲンシンターゼキナーゼ、およびTGF-β経路の阻害剤を伴う代替カクテルは、CINPC誘導の同様の効率を示すことが明らかになりました。さらに、CINPCは、同じ化学カクテルVCRを持つマウステールチップ線維芽細胞およびヒト尿細胞から誘導することもできます。したがって、私たちの研究は、体細胞からNPCへの系統特異的な変換が、外因性因子を導入することなく化学カクテルによって達成できることを示しています。

Neural progenitor cells (NPCs) can be induced from somatic cells by defined factors. Here we report that NPCs can be generated from mouse embryonic fibroblasts by a chemical cocktail, namely VCR (V, VPA, an inhibitor of HDACs; C, CHIR99021, an inhibitor of GSK-3 kinases and R, Repsox, an inhibitor of TGF-β pathways), under a physiological hypoxic condition. These chemical-induced NPCs (ciNPCs) resemble mouse brain-derived NPCs regarding their proliferative and self-renewing abilities, gene expression profiles, and multipotency for different neuroectodermal lineages in vitro and in vivo. Further experiments reveal that alternative cocktails with inhibitors of histone deacetylation, glycogen synthase kinase, and TGF-β pathways show similar efficacies for ciNPC induction. Moreover, ciNPCs can also be induced from mouse tail-tip fibroblasts and human urinary cells with the same chemical cocktail VCR. Thus our study demonstrates that lineage-specific conversion of somatic cells to NPCs could be achieved by chemical cocktails without introducing exogenous factors.