2022 Fiscal Year Annual Research Report
低接着幹細胞における分化促進メカニズムとその普遍性の解明
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19K12815
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
安永 茉由 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70712181)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣瀬 志弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80415736)
伊藤 敦夫 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (30356480)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 細胞接着 / 骨分化 / ジルコニア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに様々なセラミック足場材を用いて、ラット骨髄由来間葉系幹細胞（BMSC）の細胞接着面積が骨分化レベルと逆相関することを明らかにした。そこで、本課題ではラット脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）やヒトBMSC、ヒトADSC、ヒト神経幹細胞を用いて、当該事象の普遍性について検証した。その結果、骨分化能の低いラットADSCにおいても、細胞接着面積を減少させることで、骨分化レベルを高められることを明らかにした。一方、細胞接着面積の減少は脂肪分化レベルに影響を及ぼさないことを明らかにした。またヒト神経幹細胞のアストロサイト分化について検証したところ、当該現象と完全に一致する結果は得られなかった。以上より、低接着幹細胞での分化促進という現象は幹細胞の種類に限定されず、骨分化を含む一定の分化方向にのみ生じる現象である可能性が考えられた。
そこで当該現象の分子メカニズム解明に向け、低接着細胞で発現変動する遺伝子の網羅的解析を行った。結果、発現増加および減少する遺伝子の同定に成功した。現在、パスウェイ解析を中心とした関連シグナルの抽出およびその関与について検証を進めている。
また上記の結果から、低接着足場材は分化能の低い幹細胞の骨分化促進に寄与する可能性が考えられた。そこで骨分化能の異なる、特に骨分化能の低い複数種のヒトMSCを用いて、低接着足場材の骨分化における機能評価を進めている。当該事象を明らかにできれば、細胞接着面積を指標とした新たな足場材開発にも貢献できると期待できる。
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