学位審査のときに造血幹細胞(HSC)と性別の関係に関する質問があったので改めて調べてみました。
結論から言うとHSCの分裂速度は性ホルモンの影響を受ける、エストロゲンによって細胞周期が回るようになるようです。
調べた中で、HSCの性差について詳細に報告されたのはNakada et al.(2014)が最初のようです。この内容を主に今回は紹介します。
Nakada D, Oguro H, Levi BP, Ryan N, Kitano A, Saitoh Y, Takeichi M, Wendt GR, Morrison SJ (2014)
Oestrogen increases haematopoietic stem cell self-renewal in females and during pregnancy.
Nature 505: 555–558.
上記文献の内容を一部抜粋。
- 幹細胞の中には性ホルモンの影響を受けるものも存在する。
- HSCの最終文化形態は性ホルモンの制御を受けるとされてきたが、HSC機能は性別によらずに通っていると考えられてきた。
"haematopoietic stem cell (HSC) function is thought to be similar in both sexes." - しかし今回我々は、HSC細胞周期がエストロゲンによって制御されることを示す。
"Here we show that mouse HSCs exhibit sex differences in cell cycle regulation by estrogen." - メスでは、細胞周期がより頻回に回り、分裂頻度が高い。この違いは精巣ではなく卵巣に依存していた。
- エストロゲン濃度が上昇する妊娠中には、HSCの分裂回数、HSC頻度などの増加が観察され、HSCはestrogen receptor α (ERα)を高発現していることも分かった。
- ERαの条件付きノックアウトにHSC分裂がメスにおいてのみ減少した。
- Estrogen/ERαシグナル伝達経路が妊娠中における、HSC自己複製、脾臓中のHSC拡大、赤血球造血を促進することを示唆している。
以下は本文より抜粋
8-10週齢の雌雄では、HSC frequencyに性差なし。(Figure 1a ↓)
しかし細胞周期は優位にメスで頻度多い。(Figure 1d ↓)
HSC細胞周期は去勢しても変わらないが、卵巣摘出すると大きく減少。(Figure 2a ↓)
妊娠中マウスでは、細胞周期がまわり、HSC frequencyが増加する↓
その後の実験で彼らは、
- エストラジオールがHSCと多能性前駆細胞(MPP)の循環を促進し、巨核球-赤血球前駆細胞(MEP)への分化を促進することを突き止めた。
- 細胞周期はメスで多くまわっているにも関わらず、HSC friquencyに性差がないため、筆者らはエストラジオールがHSC自己複製を増強するといっても、HSC-HSCの対象分裂を増強するのではなく、非対称分裂を増強しているのではないかと示した。
