2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel high quality mesenchymal stem cells for regenerative medicine
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18K15815
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
藤澤 浩一 山口大学, 医学部, 講師(寄附講座等) (00448284)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 間葉系幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
MSCは再生医療に用いられており、培養環境の違いにより細胞の未分化能、治療効果に違いがでることが考えられる。特に幹細胞は低酸素培養を行うと未分化状態を維持したまま増殖することが知られている。しかし、低酸素培養には専用のインキュベーターが必要であり、培地交換時に酸素濃度が変化することが問題である。そこで、低酸素環境になくても幹細胞を同様の代謝状態に保つために有用な低酸素模倣剤DFOにより起こる代謝変化ついて低酸素処理した細胞のそれと比較検討した。
比較的低濃度のDFO投与により増殖抑制が認められたもののミトコンドリア活性の低下、アポトーシス抑制効果が認められ、MSCのプレコンディショニングに有用である可能性が示唆された。メタボローム解析による代謝産物の評価では低酸素とDFOは類似したパターンを示したが、TCA回路に関わる代謝産物やプリン、ピリミジン代謝に関わる代謝産物の変化が認められた。DFO群でより顕著にクエン酸、aconitate, alpha-KGの有意な上昇、フマル酸、リンゴ酸の有意な低下が認められた。また近年ストレスマーカーとして注目されている1-methyl adenosineは低酸素では増加していたが、DFOでは増加は見られず、DFOでは低酸素に比べより酸化ストレスが低下している可能性を示唆していた。以上の増殖抑制の程度が少なくアポトーシスを起こしにくくする低濃度のDFOを用いることでコストのかかる低酸素培養の代替にできる可能性が示唆された。本研究では、BMSCにおけるDFO投与による各種代謝産物に及ぼす影響を網羅的に評価し、BMSCにDFOを添加することで低酸素培養の代わりになる可能性を検討した。今後MSCを用いた再生医療を行う際に重要な知見となることが期待される。
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