Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
細胞が基質へ接触や接着をしさらに伸展や遊走など運動をする際、接着や細胞骨格に関与するタンパク質群は時空間的に変動し、接着斑や細胞骨格を介したメカノストレス伝達に影響すると考えられる。本研究では、電子線リソグラフィー技術を基盤とした独自の細胞パターニングシステムにより作製した微細パターン構造のみでヒト骨髄由来間葉系幹細胞（hbmMSC）の接着能を制御し、遊走や運動ひいては増殖や分化の各挙動の制御を目指した。これら挙動変化と接着斑やアクチンストレスファイバー形成との相関も評価した。連続的にV字型マイクロパターンを設けた一方向細胞遊走誘導システムでは（遊走速度0.2um/min）、メカノセンシングに関与するとされるアクチンキャップ形成を見出した。5日間培養時の定量qRT-PCRによる分化挙動評価では、平面培養との比較で、ALCAM、CD44、CD29の各幹細胞マーカーmRNAの発現低下傾向や神経分化マーカーNestinの発現亢進が見出され、一方向遊走運動と分化の相関が示唆された。他方、500nm幅のナノ直線状溝パターンに対して、溝深さ100nmのパターンでは、hbmMSCは、成熟した接着斑（抗P-Paxillin免疫染色で評価）と溝方向に配向したアクチンフィラメントの形成を伴いながら接着した。一方、深さ400nmのパターンでは、hbmMSCは底部まで接着できず、0.1um/minオーダーの速度で左右へと運動した。顕著なアクチンフィラメント形成も見られず、接着斑は細胞端のパターン接触面にのみ形成された。しかし、溝深さ100nmのパターンでは見られなかったNestinならびに各骨分化マーカーOCN、SP7、Runx2のmRNA発現亢進が顕著であった。すなわち、接着斑からストレスファーバーを介したメカノストレス伝達に基付かない、新たな幹細胞分化誘導機構が強く示唆された。
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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http://www.csj.jp/festa/2012/document/poster_award.pdf
http://blogs.rsc.org/bm/2013/03/27/icbs2013-biomaterials-science-poster-prize-winners/
