マウス皮膚再構成モデルにおける上皮―間葉細胞のクロストークと組織幹細胞の機能

• Project Area: Hyper Bio Assembler for 3D Celluler Innovation
• Project/Area Number: 26106725
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: 片岡 健 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (10293317)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000); Fiscal Year 2015: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 再構成皮膚組織 / 上皮-間葉インタラクション / 組織原基

Outline of Annual Research Achievements

皮膚は体の表面を覆う最大の臓器であり、また組織細胞の治療応用が最も進んだ臓器でもある。事故や熱傷による皮膚組織の欠損に対して、患者自身の皮膚や同種・異種の培養皮膚が医療現場で利用されている。しかし実際に用いられている移植用の培養皮膚は表皮ケラチノサイトと真皮繊維芽細胞による細胞シートで構成され、被覆・防護機能は果たせるものの、毛嚢や皮脂腺などの皮膚付属器を欠いている。このように創傷より治癒した皮膚が付属器を欠くことは生理的及び美容的に大きな問題であり、毛嚢・皮脂腺・汗腺を有する正常により近いリアルな皮膚組織の供給が望まれている。昨年度までの研究で、我々は胎児マウスの皮膚より単一細胞として調整した表皮細胞と真皮細胞をヌードマウスの背部へ皮下移植すると、３週間で付属器を有する完全な皮膚組織が形成されるin vivo皮膚付属器形成モデルを開発した。しかしこのような皮膚組織の完全な再形成は、残念ながら培養環境では再現することができない。
横浜市立大学の武部准教授らによる組織原基（肝芽）形成を参考にして、我々は妊娠１６日目胎仔マウスの皮膚より調整した表皮細胞、真皮細胞に血管内皮細胞と間葉系幹細胞、さらにマウス腹腔マクロファージを加えてマトリゲル上で混合培養した。培養２４時間で細胞がほぼ凝集してまとまり、７２時間でスフェロイドを形成した。このスフェロイドを免疫染色したところ、層構造を形成していることが確認された。このスフェロイドをヌードマウスの背部へ皮下移植し、３週間後に皮膚付属器の形成能を評価したところマクロファージ陽性のスフェロイドは脂肪様組織を形成していた。以上の結果から、上皮ー間葉インタラクションにマクロファージが重要な役割を果たしていると考えられた。

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。

Research Products

• [Journal Article] Expression pattern of Dkk-3, a secreted Wnt pathway inhibitor, in mouse intestinal tissue and three-dimensional cultured Caco-2 spheroids (2015)
  • Author(s): Kataoka K, Rikitake Y, Ayabe Y
  • Journal Title: J Stem Cells Regen Med Volume: 11 Pages: 48-50
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] NRF2 regulates PINK1 expression under oxidative stress conditions (2015)
  • Author(s): Murata H, Takamatsu H, Liu S, Kataoka K, Huh NH, Sakaguchi M
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 細胞培養における基礎知識と注意点 (2015)
  • Author(s): 片岡 健
  • Journal Title: 日本臨床エンブリオロジスト学会雑誌 Volume: 17 Pages: 1-4
• [Journal Article] DNAX-activating protein 10 (DAP10) membrane adaptor associates with receptor for advanced glycation end products (RAGE) and modulates the RAGE-triggered signaling pathway in human keratinocytes (2014)
  • Author(s): Sakaguchi M, Murata H, Aoyama Y, Hibino T, Putranto EW, Ruma IM, Inoue Y, Sakaguchi Y, Yamamoto K, Kinoshita R, Futami J, Kataoka K, Iwatsuki K, Huh NH
  • Journal Title: J Biol Chem Volume: 289 Issue: 34 Pages: 23389-23402
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.573071
  • NAID: 120006333870
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Potential role of tumor suppressor gene REIC/Dkk-3 as a regulator of skin tissue inflammation (2015)
  • Author(s): Ayabe Y, Tsuruda T, Sakaguchi M, Kataoka K
  • Organizer: 2015 ASCB Annual Meeting
  • Place of Presentation: San Diego
  • Year and Date: 2015-12-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 血液疾患館別における特殊染色の有用性 (2015)
  • Author(s): 髙橋 都、東原美沙、藤原鉄朗、田中正信、片岡 健
  • Organizer: 第48回日本臨床衛生検査技師会中四国支部医学検査学会
  • Place of Presentation: 米子
  • Year and Date: 2015-11-07
• [Presentation] TNF-αによるREIC/Dkk-3の発現制御とケラチノサイトの挙動への影響 (2015)
  • Author(s): 綾部雄基、鶴田太輝 、阪口政清 、 片岡 健
  • Organizer: 日本組織培養学会第88回大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2015-05-26
• [Presentation] In vitro自己組織化による皮膚組織原基の形成 (2015)
  • Author(s): 鶴田太輝、 綾部雄基 、辻極秀次 、 片岡 健
  • Organizer: 日本組織培養学会第88回大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2015-05-26
• [Presentation] 貧血の診断・治療における血球計数ﾃﾞｰﾀの応用・赤血球形態記載の有用性 (2014)
  • Author(s): 佐々木 真美、杉本 美香、西岡 樹、山本 友樹 田中 正信、片岡 健
  • Organizer: 第47回日本臨床衛生検査技師会中四国支部医学検査学会
  • Place of Presentation: ひめぎんホール
  • Year and Date: 2014-09-13 – 2014-09-14
• [Presentation] TNF-αによるREIC/Dkk-3の表皮細胞における発現制御と増殖・分化の関係 (2014)
  • Author(s): 綾部 雄基、 鶴田 太輝 、 阪口 政清 、 片岡 健
  • Organizer: 第9回日本臨床検査学教育学会学術大会
  • Place of Presentation: 大田区産業プラザ（東京）
  • Year and Date: 2014-08-20 – 2014-08-22
• [Presentation] Program for cell culturists and the instructors for cell culturing organized by the JTCA education & research committee (2014)
  • Author(s): 片岡 健、小原 有弘、鈴木 崇彦
  • Organizer: 日本組織培養学会第87回大会
  • Place of Presentation: 星陵会館（東京）
  • Year and Date: 2014-05-29 – 2014-05-30