レポーター遺伝子導入マウスを用いた間葉系幹細胞の由来の違いによる歯胚再生能力解明

使用报告基因转染小鼠阐明牙胚再生能力取决于间充质干细胞的起源

• 批准号: 21K21055
• 负责人: 大堀 悠美
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-08-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K21055/
• 关键词: 歯胚再生; 間葉系幹細胞（MSC）; 神経堤; 器官原基法; 骨髄間葉系幹細胞; 三次元培養

歯の欠損に対する従来の人工材料を用いた補綴治療に対し，天然歯と同等の構造・機能回復が可能な歯胚再生療法が新たな治療法として期待されている．胎生期に歯胚を形成する歯原性細胞は出生とともに失われるため，歯原性細胞を用いた歯胚再生の臨床応用は倫理的に困難であった．その解決策として成体由来細胞による歯胚の再生が試みられ，骨髄間葉系幹細胞(BMSC)による歯胚構造の再生が報告されたが，その再生効率が低いことが課題となっている．そこで申請者は歯胚の発生過程に着目し，歯原性間葉と同じ神経堤由来細胞を用いることで歯胚再生効率が向上するとの仮説を立てた．神経堤由来細胞を永続的にトレース可能なP0-cre/CAG-CAT-EGFPマウスを用いてP0陽性神経堤由来BMSC・P0陰性BMSCを分取し，歯胚再生を試みることで，発生由来に基づいたBMSCによる歯胚再生効率を検討する．さらに当研究グループは，BMSCを浮遊振盪培養することで，神経堤様の性質を有するMSC細胞塊を形成することに成功した．そこで分取した神経堤由来BMSCからMSC細胞塊を形成することで，さらなる歯胚再生の効率化を試みる．まずP0-cre/CAG-CAT-EGFPマウスからのP0陽性・陰性BMSCの採取を試みた．当該マウスの大腿骨骨髄より骨髄細胞を採取し，フローサイトメーター(FACS)を用いてP0陽性あるいは陰性細胞を分取した．使用する抗体やFACSの分取条件の検討を行い，細胞の分取に成功した．しかしながら採取できた細胞数が想定よりも少なかったため，今後の実験に適用することは困難であった．そのため，今後は磁気ビーズ標識抗体による分取等，他の方法を使用して実験を進められるか検討する．

与使用人造材料的传统修复治疗相比，牙胚再生疗法可以恢复与天然牙齿相当的结构和功能，有望成为牙齿缺陷的新治疗方法。牙源细胞在胚胎期形成牙胚，在出生时就丢失了，因此利用牙源细胞进行牙胚再生的临床应用在伦理上存在困难。作为该问题的解决方案，已经尝试使用成体来源的细胞再生牙胚结构，并且已经报道了使用骨髓间充质干细胞(BMSC)再生牙胚结构，但问题在于再生效率低下。因此，申请人关注于牙胚的发育过程，并假设通过使用与牙源性间充质相同的神经嵴来源的细胞，可以提高牙胚再生的效率。通过使用可永久追踪神经嵴来源细胞的P0-cre/CAG-CAT-EGFP小鼠，分选P0阳性神经嵴来源BMSC和P0阴性BMSC并尝试牙胚再生，以检查牙胚使用 BMSC 的再生效率基于以下内容。此外，我们的研究小组通过悬浮培养BMSCs，成功地形成了具有神经嵴样特性的MSC细胞簇。我们将尝试通过从分选的神经嵴来源的 BMSC 中形成 MSC 细胞簇来进一步提高牙胚再生的效率。首先，我们尝试从 P0-cre/CAG-CAT-EGFP 小鼠中收集 P0 阳性和阴性 BMSC。从小鼠股骨髓中收集骨髓细胞，并使用流式细胞仪（FACS）分选P0阳性或阴性细胞。我们研究了所使用的抗体和FACS分选条件，并成功分选了细胞。然而，由于收集的细胞数量比预期要少，因此很难将该方法应用到以后的实验中。因此，未来我们会考虑是否可以使用其他方法进行实验，例如使用磁珠标记抗体进行分级。