線維芽細胞由来人工万能細胞の心筋内皮への分化の検討と胚性幹細胞との比較

成纤维细胞来源的人工多能细胞向心肌内皮细胞分化的检测及与胚胎干细胞的比较

基本信息

批准号：
20790724
负责人：
馬場志郎
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20790724/
关键词：
iPS細胞心筋分化発生再生医療 ES細胞

项目摘要

未分化マウス線維芽細胞由来入工万能細胞(iPS細胞)をSNLフィーダー細胞上またはMEF細胞上で培養すると、マウス胚性幹細胞(ES細胞)とほぼ同様の形態で未分化維持培養が可能であった。この細胞をOP-9ストローマ細胞上で分化培養を開始した。分化後4日から5日後の分化細胞中のFlk1陽性細胞をFACSVantageで回収した。このFlk1陽性細胞をさらにOP-9ストローマ細胞上で分化継続するとマウスES細胞と同様に自動収縮する心筋コロニーが確認された。この収縮細胞が体外の不整脈診断治療に使用可能かどうか検討するため、自動収縮するコロニーに様々な心血管系作動薬を投与して、その収縮力や収縮頻度について検討した。使用薬剤はプロカインアミド、メキシレチン、フレカイニド、プロプラノロール、アミオダロン、ベラパミル、アドレナリン、イソプロテレノールを検討予定とした。結果、プロカインアミド、フレカイニドは収縮頻度に影響しないが、収縮力の低下を認めた。メキシレチンは収縮頻度、収縮力ともに影響しなかった。アミオダロンは収縮頻度が低下したが、収縮力には影響なかった。ベラパミルは収縮頻度、収縮力とも低下した。プロプラノロールは収縮頻度に影響はなかったが、収縮力は低下した。アドレナリンは収縮頻度、収縮力とも増大した。以上の結果から、心筋に対する薬物の反応分類で一般的に知られるVaughan Williams分類やScilian Gambit分類にほぼ準じた反応を示すことがわかった。一部の薬剤の評価が未だ行なわれていないので、今後更なる検討が必要であるが、マウスiPS細胞から分化させた心筋に対する心血管径作動薬は正常心筋細胞と同等であり、不整脈薬効果の体外診断に役立てる可能性が示唆された。

当未分化的小鼠成纤维细胞衍生的工程多能细胞（iPS细胞）在SNL饲养细胞或MEF细胞上培养时，可以维持与小鼠胚胎干细胞（ES细胞）相似的形态的未分化培养物。这些细胞的分化培养在OP-9基质细胞上开始。使用FACSVantage收集分化后4至5天的分化细胞中的Flk1阳性细胞。当这些 Flk1 阳性细胞在 OP-9 基质细胞上进一步分化时，证实了像小鼠 ES 细胞一样自动收缩的心肌集落。为了研究这些收缩细胞是否可用于体外心律失常诊断和治疗，我们向自收缩集落施用各种心血管系统激动剂，并检查它们的收缩力和频率。使用的药物有普鲁卡因酰胺、美西律、氟卡尼、普萘洛尔、胺碘酮、维拉帕米、肾上腺素和异丙肾上腺素。结果，普鲁卡因酰胺和氟卡尼不影响收缩频率，但观察到收缩力下降。美西律对收缩频率或力量没有影响。胺碘酮降低了收缩频率，但对收缩力没有影响。维拉帕米降低收缩频率和收缩力。普萘洛尔对收缩频率没有影响，但会降低收缩力。肾上腺素增加了收缩的频率和力量。从以上结果发现，该反应几乎符合Vaughan Williams分类和Scilian Gambit分类，这两种分类通常用于对心肌的药物反应进行分类。尽管某些药物尚未得到评估，未来还需要进一步研究，但对于小鼠iPS细胞分化的心肌来说，心血管直径激动剂与正常心肌细胞相当，并且心律失常药物的作用被认为是有用的。用于体外诊断。