予定外胚葉領域由来全能性幹(ES)細胞からの歯牙の誘導とその組織再生医療への応用

预期外胚层区域的全能干细胞诱导牙齿及其在组织再生医学中的应用

基本信息

批准号：
14657525
负责人：
岡本哲治
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657525/
关键词：
アフリカツメガエル胚未分化細胞 activin A 顎顔面諸器官遺伝子発現器官形成歯胚眼球様構造アクチビンA アフリカツメガエル(Xenopus)アニマルキャップアッセイ予定外胚葉領域未分化細胞コラーゲン遺伝子発現アルシアンブルー陽性軟骨様原基頭部軟骨組織 cartilage homeo-protein 1

项目摘要

本研究計画では,顎顔面領域の軟骨をより効率的に誘導し,歯や眼などの顎顔面諸器官をも誘導させることをめざし,アフリカツメガエル胚未分化細胞再集合培養系を用いて以下の検討を行った.アニマルキャップ(AC)をCa^<2+>,Mg^<2+>を含まないSteinberg's solution(SS)中で細胞解離後,activin A(25ng/ml)で1時間処理した細胞群とactivin A未処理群を種々の比率で混合し,Ca^<2+>,Mg^<2+>を含むSS中で再集合体を形成し培養後,組織学的解析ならびにRT-PCR法およびin situ hybridization法を用いて各種遺伝子の発現を検討した.また,再集合体を正常胚へ移植し,移植組織を組織学的ならびに分子生物学的に解析した.1.Activin A処理細胞のみから形成した再集合体(Aat再集合体)は,培養期間7日では,組織学的にyork-richな内胚葉組織から構成され,内胚葉組織に発現するendoderminの発現を強く認めた.2.Activin A処理群:未処理群1:1から形成した再集合体は,培養期間7日では,組織学的に主に脊索ならびに筋組織から構成され,Xnotおよび後方脊髄に発現するHoxb9の発現を強く認めた.3.activin A処理群:未処理群1:5から形成した再集合体(1:5再集合体)は,培養期間7日では,組織学的に主に軟骨組織から構成され,顎顔面領域ならびに軟骨に発現するgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現を認めた.in situ hybridization法の結果,培養期間4日目において,gsc,X-dll4,Sox9,Col2の遺伝子発現の局在を認めた.しかし,Hoxb9の発現は認めなかった.4.1:5再集合体を正常胚(st23)下顎相当部へ移植を行ったところ,10日目の同組織は主に軟骨組織によって構成され,1日目,4日目の移植組織でgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現をを認めた.5.1:5再集合体を正常胚(st23)腹部へ移植を行ったところ,10日目の同組織には,軟骨組織,筋組織,神経組織,ならびに眼球様構造を認めgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現を認めた.6.1:5再集合体,下顎相当部移植組織,および腹部移植組織ではPax6の発現は認められなかったが,培養24時間の1:5再集合体,1日目ならびに3日目の腹部移植組織ではその発現を認めた.以上の結果より,再集合培養系を用いてin vitroで未分化細胞から細胞分化ならびに位置情報をコントロールすることができた.位置情報を有した再集合体は,移植後もその情報を持ち続けて機能し,さらに眼球様構造や歯胚,等の顎顔面領域の諸器官の誘導も可能であることが明らかとなった.再集合培養系は,顎顔面領域の発生メカニズムの解明のみならず,再生医療においても有効なモデルとして考えられる.

在该研究项目中，我们使用爪蟾胚胎重组培养系统进行了以下研究，目的是更有效地诱导上颌面区域的软骨，并诱导牙齿和眼睛等颌面器官。在没有CA^<2+>和Mg^<2+>的Steinberg溶液中动物帽（AC）解离后，将用激活素A（25ng/ml）处理的细胞以各种比率混合，并在包含Ca^<2+> <2 <2+> criptial的ca^<2+>> <2cr和corlitical cortiptical and cantucity和Sistociality和Sistucition中混合了1小时的细胞。使用杂交检查各种基因的表达。将重新组装移植到正常的胚胎中，并通过组织学和分子分析组织1。在7天的培养期间，由单独的活化素A处理的细胞（AAT重新组装）形成的重新组装由组织学上富含约克的内胚层组织组成，并且强烈观察到内胚层组织中表达的内胚层的表达。2。 The reassembly formed from Activin A-treated group 1:1 was composed mainly of notochord and muscle tissue at a culture period of 7 days, and the expression of Hoxb9, which is expressed in the Xnot and posterior spinal cord, was strongly observed.3.activin A-treated group: The reassembly (1:5-reassembly) formed from the untreated group 1:5 was observed at 7培养期的天数，主要由软骨组织组成的GSC，X-HOXA2，X-DLL4，SOX9和COL2的表达，并在上颌面区域和软骨中表达。杂交方法表明，GSC，X-DLL4，SOX9和COL2的基因表达位于培养期的第四天。但是，未观察到HOXB9的表达。 4.1：5将重新组装植入正常胚胎的下颌（ST23），第10个组织主要由软骨组织组成，而GSC，X-Hoxa2，X-Dll4，Sox9和Col2在第1和4th Day的移植组织中表达。 5.1：5重组是正常的。在第10天，在同一组织中观察到软骨组织，肌肉组织，神经组织和眼样结构时。 6.1：5重组，下颌骨等效组织和腹部植入组织，但是在1：5中未观察到PAX6的表达，在24小时的培养中，以及在第1和第3天的腹部植入组织中，从上述结果中进行了腹部植入组织中，我们发现使用重新组合培养系统细胞差异化的细胞与未固定的细胞进行了不合格的细胞控制。带有位置信息的重新组装体在植入后继续起作用，并且还能够诱导上颌面区域的各种器官，例如眼球样结构和牙齿。重新组装培养系统被认为是阐明颌面区域机制的有效模型，而且是再生医学的机制。