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低分子より誘導された多能性幹細胞由来骨軟骨形成細胞による骨軟骨複合体作製法の樹立

Research Project

Project/Area Number 14J01692
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Surgical dentistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

菅家 康介  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,170,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords骨芽細胞 / 多能性幹細胞 / シグナル / 中胚葉 / Hhシグナル
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、骨芽細胞分化の効率化及び三次元講組織作成の基盤作りに関して検討してきた。
前者において、①中胚葉誘導法の変更、誘導期間の最適化、②骨芽細胞誘導の最適化を行った。①に関して、Wnt作動性低分子化合物の誘導期間を0日、1日、3日、5日と設定し検討したところ、CHIRの誘導3日に中胚葉遺伝子の発現ピーク、多能性遺伝子の発現減少を認め、中胚葉誘導に最適な期間を3日とした。②に関して、骨芽細胞発生において重要なシグナルであることWnt、BMP、FGF、Hhを組み合わせた検証を行った結果、中胚葉誘導後に各種シグナルを作用させることで骨芽細胞遺伝子の発現上昇を認める結果が得られた。本内容の一部をISSCR/CiRA2016で共同演者として発表している。
後者において、まず立体的な形状を付与したまま誘導可能な、多能性幹細胞の三次元培養法を確立する必要がある。そのため、マウスES細胞の三次元維持培養法を検討した。具体的には、アテロコラーゲンスポンジ中にマウスES細胞を播種し、mESCsの未分化性を維持する培養方法が、アテロコラーゲンスポンジ中においても、多能性維持に働くかを検証した。結果、多能性遺伝子発現、タンパクの発現は、三次元においても同じレベルで維持されたことが分かった。2i培養法とアテロコラーゲンスポンジの組み合わせによる三次元培養法によって、多能性幹細胞 (ES細胞)の特性を変えず、基底状態で維持できるということが分かった。本研究内容の一部は、下記に示す第38回日本分子生物学会年会、第15回日本再生医療学会総会にて共同演者として発表した。さらに、この三次元維持培養法を用い、骨芽細胞分化誘導が可能か検証したところ、骨芽細胞関連遺伝子 タンパクの高発現、石灰化を認めた。その一部データを、す第38回日本分子生物学会年会、第15回日本再生医療学会総会にて共同演者として発表した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 人工骨による骨再生2015

    • Author(s)
      菅家康介, 鄭雄一, 大庭伸介
    • Journal Title

      腎と骨代謝

      Volume: 28 Pages: 285-291

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Stepwise differentiation of pluripotent stem cells into osteoblasts using four small molecules under serum-free and feeder-free conditions.2014

    • Author(s)
      Kanke K, Masaki H, Saito T, Komiyama Y, Hojo H, Nakauchi H, Lichtler AC, Takato T, Chung UI, Ohba S
    • Journal Title

      Stem Cell Reports.

      Volume: 6 Issue: 6 Pages: 751-760

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2014.04.016

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Generation of hiPSC-derived osteoblasts by using small molecule inducers under fully defined, xeno-free conditions.2016

    • Author(s)
      Zujur DC, Kanke K, Chung UI, Ohba S
    • Organizer
      CiRA-ISSCR International Symposium 2016
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館
    • Year and Date
      2016-03-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Differentiation of pluripotent stem cells in three dimensional cultures under defined conditions2016

    • Author(s)
      Zujur CD, 菅家康介, Chung UI, 大庭伸介
    • Organizer
      第15回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2016-03-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Maintenance and subsequent differentiation of pluripotent stem cells in three-dimensional cultures under defined conditions2015

    • Author(s)
      Zujur CD, Chung UI, Ohba S, Kanke K
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 低分子化合物4種と無血清培地を用いた多能性幹細胞からの骨芽細胞分化誘導法の開発2015

    • Author(s)
      菅家康介
    • Organizer
      第14回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Stepwise differentiation of pluripotent stem cells into osteoblasts using four small molecules under serum-free and feeder-free conditions.2014

    • Author(s)
      Kanke Kosuke
    • Organizer
      ISSCR (The International Society for Stem Cell Research) 12th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Vancouver Convention Centre
    • Year and Date
      2014-06-18 – 2014-06-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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