表皮細胞を神経細胞に分化転換させる方法の開発―自己再生を目指して―

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15659044
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 井出 千束 京都大学, 医学研究科, 教授 (70010080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 直也 京都大学, 医学研究科, 助手 (50359808) ; 菅野 洋 横浜市立大学, 医学部, 助教授 (40244496) ; 出澤 真理 京都大学, 医学研究科, 助教授 (50272323)
• Keywords: 表皮細胞 / メラノサイト / 分化転換 / 神経誘導 / 細胞周期 / 転写因子

Research Abstract

表皮細胞は、採取が最も容易な体細胞であり、倫理上の問題が無い、また患者本入から採取可能であるので臨床の移植応用において免疫拒絶反応が無いなどの利点を備える.本研究においては表皮細胞から神経細胞を分化させるメカニズムを解明することによって、分化誘導方法を確立する。分化させた細胞を主に脊髄損傷モデルに移植し、自己再生を図るごとを目的とする.
・神経系と根源を共にする表皮系細胞を用いる。表皮細胞にも多くの種類があるが、特に神経系に近いとされるメラノサイト、及び表皮細胞(新生児表皮角化細胞、成人表皮角化細胞)を培養し、実験に用いた。
・細胞分化Notch 関連遺伝子)および細胞周期(von Hippel Lindeau(VHL),HIF)を制御する因子を導入し、細胞の分化転換を試みた。
・その結果、メラノサィトにVHLを導入したものでは、一部細胞の形態が変化し、さらにbasic FGF,Glial cell line-derived neurotrophic factor(GDNF),cAMPを上昇させるForskolinを投与することによって突起形成を認めた。
・また形態変化をおこしたこれらのメラノサイトは誘導前の細胞に比べ、neurofilament, beta 3-tubulin等の神経特有のマーカーを免疫染色において発現することが分かった。
・表皮角化細胞細胞にはNotchをlipofectionによって導入し、G418で選択した後にbasic FGF等の因子を投与することによって、一部突起を形成し神経様の形態を示す細胞が認められた。
次年度においてはこれらの細胞の特性を評価し、モデル動物への移植を試みる。

Research Products

• [Publications] Ohta M, Suzuki Y, Ide C. et al.: "Bone marrow stromal cells infused into the cerebrospinal fluid promote functional recovery of the injured rat spinal cord with reduced cavity formation."Experimental Neurology. 印刷中. (2004)
• [Publications] Xu, Y., Kimura, K., Matsumoto, N., Ide, C.: "Isolation of neural stem cells from forebrain of deceased early postnatal and adult rats with protracted postmortem Intervals."Journal of Neuroscice Research. 74. 533-540 (2003)
• [Publications] Wu, S., Suzuki, Y., Ide, C.et al.: "Bone marrow stromal cells enhance differentiation of co-cultured neurosphere cells and promote regeneration of injured spinal cord."Journal of Neuroscience Research. 72. 433-351 (2003)
• [Publications] Bai, H., Suzuki, M., Ide, C.et al.: "Dissemination and proliferation of neural stem cells on the spinal cord by injection into the fourth ventricle of the rat."Journal Neuroscience Method. 124. 181-184 (2003)
• [Publications] Matsumoto, N., Kitayama, H., Kitada, M., Kimura, K., Noda, M., Ide, C.: "Isolation of a set of genes expressed in the choroid plexus of the mouse using suppression subtractive hybridization."Neuroscience. 117. 405-415 (2003)
• [Publications] Wu S, Suzuki Y, Kitada Ide C. et al.: "New method for transplantation of neurosphere cells into injured spinal cord through cerebrospinal fluid in rat."Neuroscience Letters. 318. 81-84 (2002)
• [Publications] 出沢真理, 松本直也, 井出千束: "Clinical Neuroscience(タイトル:再生医療の基礎 組織移植と細胞移植)"中外医学社. 5 (2003)