Osr1欠損マウスを用いた異種間胚盤胞補完法により、 マウス体内でラットの腎臓を持つキメラ動物の作製に成功 ~腎臓再構築の新たな基盤を提示~

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2026-06-19 長寿医療研究センター研究所

国立長寿医療研究センターと奈良先端科学技術大学院大学の研究グループは、異種間胚盤胞補完法を用いて、マウス体内でラット由来の腎臓を形成することに成功した。研究では、腎臓形成に必要な「ネフロン前駆細胞」と「尿管芽」の両方が欠損するOsr1欠損マウス胚を利用し、この空いた発生領域にラットES細胞を導入した。その結果、ラット細胞が十分に寄与した場合に、ネフロンや集合管系を含む腎臓組織が主としてラット細胞から構築されることが確認された。これまで異種間での腎臓形成は発生機構の複雑さから実現が難しかったが、本研究は腎臓形成に必要な細胞系譜が欠損した環境を適切に利用することで、異種細胞による腎臓再構築が可能であることを示した。さらに、異種間臓器形成には発生領域への十分な細胞供給が重要であることも明らかにした。本成果は、異種動物体内での臓器作製研究を前進させるとともに、将来的な移植用臓器の作製や再生医療への応用に向けた重要な基盤技術となることが期待される。

Osr1欠損マウスを用いた異種間胚盤胞補完法により、 マウス体内でラットの腎臓を持つキメラ動物の作製に成功 ~腎臓再構築の新たな基盤を提示~
異種間胚盤胞補完法による肝臓の作製

<関連情報>

Osr1ノックアウトマウスモデルにおける異種間胚盤胞補完を介したラット細胞由来腎臓の生成 Rat cell-derived kidney generation via interspecies blastocyst complementation in an Osr1-KO mouse model

Shunsuke Yuri ∙ Ayako Isotani
Stem Cell Reports  Published:June 11, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2026.102957

Highlights

  • rBC analysis defines lineage-specific requirements for kidney formation
  • Osr1-KO mice provide a vacant niche for rat kidney generation by BC
  • Rat PSCs generate kidneys in mouse hosts under high donor contribution
  • Defines key conditions enabling interspecies kidney generation in the Osr1-KO model

Summary

Interspecies blastocyst complementation (BC) provides a promising approach to generate transplantable organs from pluripotent stem cells (PSCs). However, interspecies kidney generation has remained largely unsuccessful, particularly when using rat PSCs in mouse hosts. Here, we investigated multiple renal-deficient models (Sall1-, Ret-, and Osr1-knockouts [KOs]) through reverse BC (rBC) analyses. We identified Osr1-KO embryos as lacking both nephron progenitor and ureteric bud lineages, providing a vacant developmental niche for renal reconstruction. Injection of rat embryonic stem cells (ESCs) into Osr1-KO mouse blastocysts led to robust rat cell contribution and the formation of kidneys predominantly composed of rat in the vacant niche. These findings establish the Osr1-KO model as a permissive platform for interspecies kidney organogenesis and offer mechanistic insight into developmental compatibility underlying xenogeneic organ generation.

細胞遺伝子工学
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