歯根膜由来骨格筋細胞を用いた心筋梗塞に対する新規細胞治療法の開発

利用牙周膜来源的骨骼肌细胞开发心肌梗塞的新细胞治疗方法

• 批准号: 17K12025
• 负责人: 富永 徳子
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: The Nippon Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K12025/
• 关键词: 体性幹細胞; 歯根膜; 歯根膜由来骨格筋細胞; 心筋梗塞; 再生医療; 培養液; 歯根膜幹細胞; 心筋梗塞モデルマウス; 歯根膜由来上皮細胞; 歯根膜細胞; 重症心筋虚血; 正常核型; 心筋梗塞モデル動物; 細胞移植

近年、重症心筋症患者さんにiPS細胞で作製した心筋細胞シート移植が行われた。しかし、細胞の安全性において検証の必要があると考えられている。現在、体性幹細胞による移植は腫瘍化が低く、安全性が高いと考えられている。そのため本研究では、再生医療における細胞源として増殖能が高い歯根膜細胞に着目している。申請者は、ラット歯根膜組織より骨格筋細胞を初代培養にて分離した。さらに分離した骨格筋細胞は正常核型を維持し、継代培養が可能であった。この培養方法を用いて、ヒト歯根膜より骨格筋細胞を分離し、心機能障害モデル動物に移植して心臓の機能回復させる新たな再生医療の開発を目的とする。初期の２年間は、心筋梗塞モデルラットの作製をおこなった。モデル動物は、心冠状動脈の結紮により作製した。心臓の組織切片を作製、一般染色をおこない、線維化の範囲を確認した。確認された梗塞部位はわずかで、本研究における細胞移植による再生医療の評価には適さないことがわかった。従って、既存の心筋梗塞モデル動物の購入を検討する必要がある。次年度は、歯根膜組織から骨格筋細胞が分化する条件の検討を行った。歯根膜骨格筋細胞が観察される培養条件下では必ず歯根膜上皮細胞が観察された。また、この上皮細胞がエナメル芽細胞の特徴を有することも証明した。この上皮細胞が観察されない培養環境下では、歯根膜由来骨格筋細胞も観察されない。したがって、歯根膜上皮細胞が観察される培養条件が歯根膜由来骨格筋細胞の分化に関与すると示唆された。その条件は、培養液に存在する物質の濃度であると考えている。その物質の濃度変化により、歯根膜由来上皮細胞は石灰化物を形成する結果がすでに得られている。この成分の濃度を変えることにより、歯根膜由来骨格筋細胞の分化を促進するものであるかの証明が必要である。最終年度は、前年度の証明を行う予定であったが育休取得のため研究を中断した。

最近，由 iPS 细胞制成的心肌细胞片已被移植到患有严重心肌病的患者体内。然而，人们认为电池安全性的验证是必要的。目前，使用体干细胞的移植被认为安全性高、致瘤性低。因此，本研究重点关注具有高增殖能力的牙周膜细胞作为再生医学的细胞来源。申请人从原代培养的大鼠牙周膜组织中分离出骨骼肌细胞。此外，分离的骨骼肌细胞保持了正常的核型并且可以进行传代培养。利用这种培养方法，从人类牙周膜中分离出骨骼肌细胞，目的是开发一种新的再生药物，通过将其移植到患有心脏功能障碍的模型动物中来恢复心脏功能。在最初的两年里，我们创建了心肌梗塞的大鼠模型。通过结扎心脏冠状动脉来创建模型动物。制备心脏组织切片并进行一般染色以确认纤维化的程度。确认的梗塞区域数量较少，因此不适合本研究中使用细胞移植的再生医学评价。因此，有必要考虑购买现有的心肌梗死模型动物。第二年，我们研究了骨骼肌细胞从牙周膜组织分化的条件。在观察牙周膜骨骼肌细胞的培养条件下，总是观察到牙周膜上皮细胞。我们还证明这些上皮细胞具有成釉细胞的特征。在未观察到上皮细胞的培养环境中，也未观察到牙周膜来源的骨骼肌细胞。因此，提示观察牙周膜上皮细胞的培养条件与牙周膜来源的骨骼肌细胞的分化有关。我们认为条件是培养液中存在的物质的浓度。已经表明，牙周膜来源的上皮细胞由于该物质的浓度变化而形成钙化物质。有必要证明改变该成分的浓度可以促进牙周膜来源的骨骼肌细胞的分化。在最后一年，我本来打算证明前一年的结果，但我不得不中断我的研究来休育儿假。

项目成果

ミニブタ胎仔乳臼歯歯冠から樹立したエナメル上皮細胞におけるグリコーゲン解析

微型猪胎儿磨牙牙冠建立的牙釉质上皮细胞的糖原分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 富永徳子; 豊村順子; 石川 博; 中原 貴
• 通讯作者: 中原 貴