オルガノイドへの血管網導入による骨髄様組織のin vitro創製

通过将血管网络引入类器官中体外创建骨髓组织

基本信息

批准号：
22H03952
负责人：
佐々木淳一
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03952/
关键词：
生体材料学組織工学細胞集合体オルガノイド幹細胞

项目摘要

令和4年度では、骨髄間葉系幹細胞（骨髄幹細胞）と歯髄幹細胞の脈管形成能をin vitroで評価した。まず、ヒト骨髄幹細胞あるいはヒト歯髄幹細胞をマトリゲル上に播種し、血管内皮細胞増殖因子を含む分化誘導培地で最長14日間培養した。その結果、骨髄幹細胞においては、細胞の数や形態に培養14日後も変化はみられなかったが、歯髄幹細胞は培養3日目においてゲル上で増殖している様子が観察された。さらに培養日数が増加するにつれて、歯髄幹細胞がマトリゲル上で網目状構造を形成することが分かった。マトリゲル上に形成された網目状構造について画像解析による定量評価を行ったところ、分岐の数および網目状構造の長さは、培養7日目以降で歯髄幹細胞が骨髄幹細胞に比べて有意に増加していることが明らかとなった。また、二次元培養環境下のそれぞれの細胞について、Real-time PCR法によって遺伝子発現量を検討したところ、歯髄幹細胞でVEGFAやCXCL1といった血管内皮細胞分化マーカーの発現量が有意に増加していることが分かった。次に、幹細胞マーカーであるNanogのmRNA発現量を評価したところ、歯髄幹細胞は経時的にその発現量を減少させる一方、骨髄幹細胞は培養14日間を通してNanogの発現量に有意な変化はみられなかった。これらの結果から、本研究で用いた分化誘導培地による培養条件下では、歯髄幹細胞が骨髄幹細胞に比べて血管内皮細胞に分化しやすいこと、すなわち歯髄幹細胞の脈管形成能がより高いことが明らかとなった。

在2022年，在体外评估了骨髓间充质干细胞（骨髓干细胞）和牙髓干细胞的血管生成能力。首先，将人骨髓干细胞或人牙浆干细胞播种在Matrigel上，并在含有血管内皮细胞生长因子的分化诱导培养基中培养长达14天。结果，尽管在培养14天后，骨髓干细胞的数量或形态没有观察到任何变化，但观察到在培养的第三天凝胶上牙髓干细胞在凝胶上增殖。发现随着培养日的增加，纸浆干细胞在Matrigel上形成了类似网络的结构。使用图像分析对Matrigel形成的网络样结构进行定量评估表明，与培养后的第七天后，与骨髓干细胞相比，分支的数量和网络样结构的长度显着增加。此外，当使用实时PCR在二维培养环境中检查每个细胞的基因表达水平时，发现牙髓浆干细胞中血管内皮细胞分化标志物（如VEGFA和CXCL1）的表达水平显着增加。接下来，当评估Nanog的mRNA表达水平（一种干细胞标记物）时，随着时间的推移，纸浆干细胞的表达水平降低，而骨髓干细胞在整个培养的整个14天中均未显示纳米表达水平的显着变化。这些结果表明，在使用本研究中使用的分化诱导培养基的培养条件下，与骨髓干细胞相比，纸浆干细胞更有可能分化为血管内皮细胞，也就是说，它们具有更高的牙髓干细胞血管化能力。