皮下脂肪由来組織幹細胞の分化制御による軟骨組織の生体内立体再生

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15591907
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 村上 正洋 日本医科大学, 医学部, 講師 (00239500)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 博司 日本医科大学, 医学部, 講師 (80343606) ; 河原 理子 日本医科大学, 医学部, 助手 (30328794) ; 赤石 諭史 日本医科大学, 医学部, 助手 (10373010) ; 百束 比古 日本医科大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00165135)
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 脂肪 / 軟骨 / 再生医学 / 組織工学

Research Abstract

昨年同様、GFPトランスジェニックマウス皮下脂肪より脂肪組織幹細胞(Adipose derived Stem Cells、以下ASC)を精製プロトコールに従って分離しコントロール培地内で増殖させた。第2ないし3継代ASCに対し、10ulあたり5x10^6個のASCを含むよう細胞浮遊液を調整後、100mlディッシュ上に数mm間隔で10ulずつ播種、いわゆる"high density micromass culture"を一晩コントロール培地で行いペレットが破壊されないよう細胞接着をはかった。翌日この細胞ペレットを破壊しないようにコントロール培地から軟骨分化誘導培地に交換し週2回の培地交換を行い2週間培養を継続した。
その結果各細胞ペレットは継時的に相互に癒合し、2週間後には大きさ約10x10x5cmほどで肉眼的に白色を呈し表面に光沢を有し、かつ弾性のある軟骨用組織の形成が認められた。このような3次元構造を有する大型の組織再生はこれまでの手法では得られなかった。現在この構造物をヌードマウス皮下に移植し形態の維持およびphenotypeの確認を、また組織切片を作成し種々の組織学的検索(Alcian Blue染色、Safranin O染色、II型コラーゲン免疫染色など)および関連遺伝子の発現(II型コラーゲン、aggrecanなど)を実施検討中である。
また第2ないし3継代ASCに対し通常の単層培養を軟骨分化誘導培地内で実施後細胞を回収し、種々の担体(ポリグリコール酸、コラーゲンスポンジなど)に播種後ヌードマウス皮下に移植した。しかしながら移植後4週目においては明らかな3次元構造を有する軟骨組織の形成は認められなかった。
今後は更に最適な担体の検討および移植後の軟骨のphenotypeの維持が可能かどうかを追求する予定である。