2016 Fiscal Year Research-status Report
幹細胞由来エクソソームによる歯周組織再生効果の検討
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15K11380
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
小牧 基浩 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (30401368)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 剣吾 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座講師 (40401351)
森田 育男 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60100129) [Withdrawn]
和泉 雄一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60159803)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 細胞分化 / 血管新生 / エクソソーム / micro RNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度の予備実験結果より、in vitroにおけるヒト胎盤由来間葉系幹細胞エクソソームの効果は、歯周組織構成細胞である歯根膜幹細胞、セメント芽細胞、骨芽細胞の細胞増殖、遊走に対する効果は小さいことが確認された。一方、血管内皮細胞への効果は統計学的な有意差が認められた。以上の結果に基づき、本年度は以下の研究を行った。
１、ヒト胎盤由来間葉系幹細胞エクソソームのin vivo血管新生に対する効果をマウス耳珠虚血性障害モデル、レーザードップラー血流計測器を用いて検討した。エクソソームは、対照側に対して投与後3日、6日で有意に促進されることが確認された。
２，創傷治癒におけるエクソソームの基礎的研究のため、ヒト線維芽細胞を標的細胞としてヒト胎盤由来間葉系幹細胞エクソソームの効果を検討した。エクソソームは、ヒト線維芽細胞におけるstemness関連遺伝子（OCT4, NANOG）の発現とOct4転写活性を促進した。また、エクソソーム前処理された細胞は、分化誘導刺激により骨芽細胞、脂肪細胞へと分化することが確認された。
３、１，２で示された結果は、ヒト胎盤由来間葉系幹細胞エクソソーム特異であり細胞を一定期間分化させるとその効果が失われることが示された。
４、エクソソーム内のmicro RNA(miR)に注目し、ヒト胎盤由来間葉系幹細胞エクソソームと分化誘導した間葉系幹細胞エクソソームについてmiRアレイを用いて解析を行った。細胞分化により40 miR発現抑制と37 miR発現促進が認められた。
５、発現抑制が認められた40のmiRについてgene ontology, patyway解析を行い5 miRについてmimicを合成し、線維芽細胞におけるstemness関連遺伝子発現に与える影響を検討した。いくつかのmiR細胞導入によりエクソソームのstemness関連遺伝子促進効果が再現された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度in vitro研究結果よりエクソソームの血管新生と細胞分化に対する作用に分けて研究を進めた。血管新生に関してはin vivoにおいてもエクソソームによる血管申請促進作用が確認され、分化に関しては山中4因子中の２因子の上昇と細胞分化応答性の変化ならびにこれにエクソソーム中のmiRが関与する可能性が示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、再現実験を進めるとともにin vivoにおけるエクソソームの創傷治癒促進効果を検討していく予定である。
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| Causes of Carryover |
幹細胞エクソソーム含有miRNAのアレイによる網羅的解析（3回）のために計上した予算の内、解析結果の妥当性検討のための再現実験ならびに定量的PCR法を行う前に、第一回解析結果に基づき機能検討することを優先したために次年度使用額が生じました。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後、第一回実験結果の再現性確認のためにmiRNAアレイならびに定量的PCRを本年度に行う予定です。１、miRNAアレイ（２回またはｎ＝３）解析 ２、プライマー作製と定量的PCR解析
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