ヒト末分化間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化過程における遺伝子発現に関する研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571938
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 三好 康太郎 秋田大学, 医学部, 助手 (40312714)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 洋二 秋田大学, 医学部, 助教授 (20200214) ; 福田 雅幸 秋田大学, 医学部, 講師 (20272049) ; 永井 宏和 秋田大学, 医学部, 助手 (50282190) ; 五十嵐 薫 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (70202851)
• Keywords: 未分化間葉系細胞 / 骨芽細胞 / 機械的刺激 / マイクロアレイ法 / 遺伝子発現

Research Abstract

未分化間葉系細胞から骨芽細胞に分化・成熟する過程には、様々な遺伝子が関与している。特にCbfa1は、骨芽細胞分化のマスター遺伝子として下流のマーカー遺伝子の発現を調整していることが報告されている。われわれは、ヒト未分化間葉系細胞の骨芽細胞への分化に機械的伸展刺激がおよぼす影響を調べるため、骨芽細胞分化のマーカー遺伝子の発現について検討した。未分化間葉系細胞から骨芽細胞への分化誘導過程で、機械的刺激を負荷する時期・時間により、骨芽細胞のマーカーであるALP活性・Type I Collagen・Osteocalcin・Osteonectin-Cbfa1・BMP-2等のmRNAの発現の変化を比較検討した。骨芽細胞への分化誘導開始24時間後に、伸展刺激を1、3、6、12、24時間負荷した後、Total RNAを回収し、RT-PCR法により骨芽細胞分化マーカーのmRNA発現について検討した。機械的刺激の時間に依存して、ALP活性・Type I Collagen・Cbfa1のmRNA発現が上昇することを明らかにした。
また、未分化間葉系幹細胞から骨芽細胞に分化誘導を行った細胞、分化誘導中に機械的刺激を負荷した細胞、分化誘導を行わずに機械的刺激のみを負荷した細胞からRNAを抽出し、cDNAマイクロアレイ法を用いて遺伝子の発現の変化を検索し、アップレグレーション・ダウンレグレーションする遺伝子を確認した。