組織再生における間葉系幹細胞の細胞特性・多様性の分子機構の解明

阐明间充质干细胞在组织再生中的细胞特性和多样性的分子机制

• 批准号: 21K08822
• 负责人: 寒川 延子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08822/
• 关键词: 間葉系幹細胞; 再生医療

ヒト組織間葉系幹細胞（MSC）を用いた再生医療では、現状、臨床的有効性の相違が認められていることから、本研究では疾患環境におけるMSCの細胞特性、多様性の分子機構の解明を目指している。ヒト臍帯由来間葉系幹細胞、ヒト脂肪由来間葉系幹細胞、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞を通常培養条件下（20%酸素、10%血清）と、病態を模したin vitroの培養系として低酸素条件下（5%酸素）または低栄養条件下（5%血清、1％血清）で培養を行い、細胞の形態、増殖能、発現分子、サイトカイン産生等の比較を試みた。低酸素条件下では、いずれのMSCにおいても、通常培養条件下に比して、2日目までは細胞の形態に大きな違いは認められなかったが、その後は細長く線維芽細胞状の形態が目立つようになった。一方、低酸素条件下の増殖率は、いずれのMSCにおいても2日目までは有意な差は認められなったが、2日目から検討を行った5日目において、通常培養条件下に比して有意な低下が認められた。低栄養条件下の培養は、昨年度に比べると安定はしてきているものの、未だばらつきが大きいため引き続き検討を行なっている。加えて、低酸素条件下でヒト心筋細胞あるいはヒト冠状動脈平滑筋細胞をそれぞれのMSCと共培養し、サイトカイン産生、遺伝子発現変化の検討を進めている。ヒト心筋細胞には、市販されている正常ヒト初代培養細胞とヒトiPS細胞由来心筋細胞を使用している。本年度は、シングルセル解析、プロテオーム解析、mRNA-Seq解析に供するサンプルの回収に注力し、解析自体は、次年度にかけて進めているところである。

由于使用人体组织间充质干细胞（MSC）的再生医学目前被认为具有不同的临床功效，因此本研究旨在阐明疾病环境中 MSC 的细胞特征及其多样性背后的分子机制。人脐带间充质干细胞、人脂肪间充质干细胞、人骨髓间充质干细胞在正常培养条件（20%氧气、10%血清）下培养，作为模拟病理的体外培养系统将细胞在有氧条件（5%氧气）或低营养条件（5%血清、1%血清）下培养，并尝试比较细胞形态、增殖能力、表达分子、细胞因子产生等。在缺氧条件下，直到第2天，与正常培养条件相比，所有MSC都没有观察到细胞形态的重大差异，但在那之后，细长和成纤维细胞样的形态变得明显。另一方面，直到第二天为止，所有MSC在缺氧条件下的增殖率都没有观察到显着差异，但在从第二天开始检查的第五天，将增殖率与正常培养下的增殖率进行了比较条件下观察到显着下降。低养分条件下的栽培与去年相比已趋于稳定，但仍存在较大差异，因此我们正在继续调查。此外，我们正在缺氧条件下将人心肌细胞或人冠状动脉平滑肌细胞与每种类型的MSC共培养，以研究细胞因子产生和基因表达的变化。作为人心肌细胞，使用市售的正常人原代培养细胞和人iPS细胞来源的心肌细胞。今年，我们将重点收集样本进行单细胞分析、蛋白质组分析和mRNA-Seq分析，分析本身将持续到明年。