移植実験に使われる用語(自分が実験を始めたときによくわからなかった用語)の解説をしてみました。
造血幹細胞
自己複製能と多分化能を有している。生涯にわたり全ての血球を産生できる。放射線照射によって骨髄を破壊し、造血能をなくしたマウスに移植した際に多系統血球を産生できるかどうかでその機能を評価する。
KSL細胞
上記の通り造血幹細胞は移植時に他系統血球再増殖能を有していることによって定義されているが、これは移植をしないと分からない。表現型を参考に造血幹細胞を選別する目安として、KSL(LSKともいう)がある。成体マウスの造血幹細胞は、c-Kit+Sca-1+Lineage-(KSL)を満たす細胞群に多く含まれているとされており、これを基準に収集した細胞をKSLとして実験にしばしば用いる。しかしこのKSL細胞集団を造血幹細胞とみなしてよいかは議論が残るところである。
Serial transplantation
連続で移植をしていくこと。例えばあるマウスからとっら骨髄をマウス①に移植、しばらくしたあとにマウス①の骨髄をマウスに②に移植していく…といった方法。移植を連続してい行っていくことによって、骨髄の生着能や再増殖能が長期に持続するかを調べている。例えば、骨髄の再増殖能が5年持続するとしたら、その前にマウスは死んでしまう。マウスの寿命以上に再増殖能が持続するかを調べるための方法が連続移植。
競合移植
生着能・再増殖能を評価する方法の1つ。例えば、上記のように、致死量放射線を照射したマウスに骨髄移植を行い、その後にマウスが死んでしまった場合、移植が成功せず(手技に問題があり)マウスが死んでしまったのか、移植した骨髄がうまく血球を産生できずマウスが死んでしまったのか判定できない。これを区別するため、2種類のドナー血球細胞を用いるのが競合移植。
例えば、
ドナー①:Ly5.1マウスより得た骨髄50,000個
ドナー②:F1マウスより得た骨髄50,000個(=Competitor)
このとき、機能を評価したいのは①の方の骨髄。②はCompetitorとなる。
この2種類のドナー細胞を致死量放射線照射をしたLy5.2マウスに移植する。
しばらくして末梢血採血などをして生着を評価。
ちなみにLy5.1由来の血球細胞はCD45.1陽性、Ly5.2マウス由来血球はCD45.2陽性となるため、これによって末梢血中の血球がドナー由来かどうか判定できる。ちなみにF1はCD45.1/CD45.2どちらも陽性。
①と②の生着率が同等:競合細胞と同等の造血幹細胞機能
①<②:①の造血幹細胞機能が②よりも劣っている可能性がある。※この意義は各実験において吟味する必要がある。
①②ともに生着率が非常に低い:骨髄注入手技がうまくいかなかったなど手技失敗・移植失敗の可能性あり。
(致死量放射線を照射している場合、このマウスは死んでしまう。放射線照射なしの移植だった場合は生存する可能性がある。)
出典:Jove
上記はドナーとしてLy5.2マウス骨髄、CompetitorとしてLy5.1マウス骨髄を使用した場合。
左:ドナーとCompetitorの生着能は同等。造血幹細胞機能は両者で同様。
中:Competitoの生着能の方が勝っている。ドナー血球の造血幹細胞機能がCompetitorより劣っている可能性があるためさらなる検討が必要。
右:どちらも製茶率低い。移植失敗の可能性。