網膜形成を担う網膜前駆細胞の分化・再生機能を長く維持するための因子を特定 クロマチンの構造変化を制御する酵素が、遺伝子発現を安定化していた~網膜再生研究への応用に~

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2026-01-30 九州大学

奈良先端科学技術大学院大学と九州大学の研究グループは、網膜形成を担う網膜前駆細胞(RPC)の分化・再生機能を長期間維持する分子因子として、ヒストン修飾酵素Setd8を初めて特定した。マウス発生期のRPCを対象に、遺伝子発現とクロマチン構造を同時に解析するマルチオミクス解析を行った結果、RPCでは発生後期まで特有のクロマチン状態と遺伝子発現が安定的に保たれており、その維持にSetd8が必須であることが示された。Setd8の機能が失われると、前駆細胞の増殖低下や細胞死が起こり、分化細胞数の減少や網膜層の菲薄化が生じた。Setd8はクロマチンの構造を制御することで前駆細胞性を保持し、正常な網膜発生を支える重要因子である。本成果は、網膜発生の分子基盤理解を深めるとともに、将来的な網膜再生医療への応用が期待される。

網膜形成を担う網膜前駆細胞の分化・再生機能を長く維持するための因子を特定 クロマチンの構造変化を制御する酵素が、遺伝子発現を安定化していた~網膜再生研究への応用に~
図1:網膜の発生網膜の各細胞は、共通の網膜前駆細胞 (RPC) から一定の順序で分化する(左図)。最終的に細胞体は 3 層構造となり神経回路を形成する(右図)

<関連情報>

ヒストンメチルトランスフェラーゼSetd8は、発生中の網膜前駆細胞のアイデンティティを保護するためにクロマチンアクセシビリティを維持する Histone methyltransferase Setd8 preserves chromatin accessibility to safeguard retinal progenitor cell identity during development

Haruka Sekiryu ∙ Sakurako Shimokawa ∙ Kanae Matsuda-Ito ∙ … ∙ Koh-Hei Sonoda ∙ Kinichi Nakashima ∙ Taito Matsuda
Stem Cell Reports  Published:January 29, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2025.102789

Highlights

•Integrated analysis reveals presistent chromatin accessibility and gene expression in RPCs

Setd8 is expressed in embryonic retinal progenitor cells

Setd8 deletion reduces RPC proliferation and causes sever ocular abnormalities

•Setd8 safeguards RPC identity by maintaining RPC-specific chromatin accessibility

Summary

Dynamic epigenetic changes guide retinal progenitor cells (RPCs) toward diverse neuronal subtypes and Müller glia during retinal development. However, the epigenetic mechanisms that maintain RPC proliferative and neurogenic potential throughout the final stages of retinal cell genesis remain poorly understood. Here, we integrate RNA sequencing and assay for transposase-accessible chromatin sequencing (ATAC-seq) to investigate how mouse RPC progenitor competence is regulated. Our analysis reveals conserved chromatin accessibility and gene expression profiles in mouse RPCs throughout retinal cell genesis. Notably, the histone methyltransferase Setd8, which catalyzes H4K20 monomethylation, remains persistently expressed in RPCs but is barely detectable in adult Müller glia. Setd8 deletion in developing RPCs reduces proliferation, triggers apoptosis, and disrupts retinal laminar organization and ocular axis length. Additionally, Setd8 deficiency impairs the chromatin accessibility that is normally preserved in RPCs, leading to a partial acquisition of a transcriptomic profile associated with terminally differentiated cells. Our study indicates that Setd8 safeguards mouse RPC identity by maintaining RPC-specific chromatin accessibility, thereby ensuring proper retinal development.

細胞遺伝子工学
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