幹細胞の未分化性を長期維持し分化効率を高める再生医療バイオインターフェイスの創製

创建再生医学生物界面，长期维持干细胞未分化状态，提高分化效率

基本信息

批准号：
16700378
负责人：
金野智浩
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo (2005)Kanagawa Academy of Science and Technology (2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は胚性幹細胞の分化・未分化特性を制御する培養システムを構築することである。分化系においては効率的に胚様体を誘導することを試みた。培養基材としてU字型形状を有し、その表面に生体細胞膜と同様のリン脂質極性基を集積化した表面(PCサーフェイス)を作製した。PCサーフェイス上でES細胞は全く接着することなく、かつ、基材中央部に集中した。その結果、通常の作製方法と較べて迅速な胚様体の誘導を可能にした。PCサーフェイス上では単一かつサイズを制御した胚様体の作製に成功した。これは、これまでの不均一な胚様体を規格化することにつながると期待できる。また、分化誘導因子による刺激添加後、神経細胞への誘導を確認した。新しい培養基材を創製するために、光反応性のリン脂質ポリマーを調製した。光反応性リン脂質ポリマーは基材表面に塗布後、紫外線を照射することでゲル化する。これをもちいて培養基材の表面修飾を行った。また光照射時にフォトマスクを介することで任意のマイクロパターン表面を得ることができる。ここでは、光反応性リン脂質ポリマーを用いて、任意のサイズのマイクロパターン化表面を得た。マイクロパターン表面上にES細胞を播種すると、細胞はリン脂質極性基の集積化表面上には接着することなく、それ以外の細胞外マトリックス吸着領域のみに選択的に接着した。培養を継続すると、細胞外マトリックス領域のみで成長した。この細胞の未分化性を評価したところ、ES細胞が高い未分化性を維持していることがわかった。これは、マイクロパターン表面がES細胞の機能を誘導できることを示唆した。

本研究的目的是构建控制胚胎干细胞分化/未分化特性的培养系统。在分化系统中，我们尝试有效诱导拟胚体。作为培养基质，我们创建了一个U形表面（PC表面），其上集成了类似于生物细胞膜的磷脂极性基团。 ES细胞根本不粘附在PC表面上并且集中在基底的中心。结果，与传统生产方法相比，可以更快地诱导拟胚体。我们成功地在PC表面生产出单一且尺寸可控的拟胚体。预计这将导致先前异质胚状体的标准化。另外，在用分化诱导因子刺激后，确认了对神经细胞的诱导。为了创造新的培养基质，我们制备了光反应性磷脂聚合物。将光反应性磷脂聚合物涂敷于基材表面，然后通过紫外线照射而凝胶化。这用于修饰培养基质的表面。另外，通过在光照射时使用光掩模，可以获得任意的微细图案表面。在这里，我们使用光反应性磷脂聚合物来获得任意尺寸的微图案表面。当ES细胞接种在微图案表面上时，细胞不会粘附在具有整合磷脂极性基团的表面上，而是选择性地仅粘附在细胞外基质吸附区域上。当继续培养时，生长仅发生在细胞外基质区域。当评估这些细胞的未分化状态时，发现ES细胞维持高水平的未分化状态。这表明微图案表面可以诱导ES细胞的功能。