低酸素培養による歯髄幹細胞の分画の選択培養とそのキャラクタライズ

低氧培养牙髓干细胞组分的选择性培养及其表征

基本信息

批准号：
19659525
负责人：
上田実
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

体性幹細胞は患者本人から採取可能な幹細胞であり、臨床への応用が期待されている。近年、歯髄内にも体性幹細胞が存在することが報告された。歯髄幹細胞は抜去歯牙から採取可能なため、有望な細胞源として注目を集めている。しかしながら、体性幹細胞の多くは分化傾向を持つ前駆細胞で構成されているため、その可塑性は限定的であり、今後高い可塑性を持つ優れた幹細胞分画の選択培養法の開発が望まれる。本研究は、低酸素培養法に着目して、歯髄培養細胞からの幹細胞分画の選択培養法の開発を目指すものである。幹細胞は組織が障害を受けたときに障害部位に遊走し、組織新生に重要な役割を果たすと考えられている。したがって、分化細胞や前駆細胞と比較して、幹細胞は低酸素・低栄養などの細胞障害刺激に耐性を持つものと推測される。低酸素・低栄養状態は、培養中の酸素濃度、グルコース濃度、血清濃度を変化させることによりin vitroで再現できることが報告されている。本研究期間中には、無酸素・低栄養状態で生存した細胞と、通常環境下における培養細胞とのキャラクターの違いについて検討を行なった。その結果、分化誘導を行っていない細胞では、無酸素・低栄養下で脱分化傾向を示し、ES細胞マーカーであるOct-4, Sox-2の発現が誘導された。また、無酸素・低栄養下で生存した細胞は、それ以外の環境で培養された細胞と比較して、高い分化誘導能を持つことが明らかとなった。以上から、低酸素・低栄養状態は歯髄由来細胞の生存には好ましく、また無酸素・低栄養環境下では、幹細胞マーカーの誘導と可塑性の高い細胞の選択が可能である可能性が示された。

成体干细胞是可以从患者自身采集的干细胞，有望在临床上得到应用。近年来，有报道称牙髓内也存在成体干细胞。牙髓干细胞作为一种有前途的细胞来源而受到关注，因为它们可以从拔除的牙齿中收集。然而，由于大多数成体干细胞是由具有分化倾向的祖细胞组成，其可塑性有限，未来需要开发具有高可塑性的优良干细胞组分的选择性培养方法。本研究旨在开发一种从培养的牙髓细胞中提取干细胞组分的选择性培养方法，重点关注低氧培养方法。干细胞被认为当组织受损时会迁移到受损部位，并在组织再生中发挥重要作用。因此，与分化细胞和祖细胞相比，干细胞被认为对缺氧和营养不良等细胞毒性刺激具有更强的抵抗力。据报道，通过改变培养过程中的氧气、葡萄糖和血清浓度，可以在体外重现缺氧和营养不良状况。在本研究期间，我们研究了在缺氧和营养不良条件下存活的细胞与正常条件下培养的细胞之间的特征差异。结果，未诱导分化的细胞在缺氧和营养不良的条件下表现出去分化的倾向，并诱导ES细胞标志物Oct-4和Sox-2的表达。此外，研究表明，与在其他环境中培养的细胞相比，在缺氧和营养不良条件下存活的细胞具有更高的诱导分化能力。由此可见，缺氧和营养不良的条件有利于牙髓来源细胞的存活，在缺氧和营养不良的环境中可以诱导干细胞标记并选择可塑性高的细胞。