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2012 Fiscal Year Annual Research Report

次世代幹細胞治療のための生物機能改変技術の開発

Research Project

Project/Area Number 20220010
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田畑 泰彦  京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 雅哉  京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (10332735)
出沢 真理  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50272323)
梅澤 明弘  独立行政法人国立成育医療研究センター, 生殖・細胞医療研究部, 部長 (70213486)
Project Period (FY) 2008-05-12 – 2013-03-31
Keywords幹細胞治療 / 生物機能改変 / 遺伝子導入材料 / 細胞培養基材 / 細胞培養技術
Research Abstract

本年度は前年度の結果を基に、カチオン化ゼラチンによる遺伝子導入と発現、細胞の分化についてより詳しく調べた。ゼラチンへスペルミンを反応させることによって、カチオン化ゼラチンを作製した。カチオン化多糖およびカチオン化ゼラチンとプラスミドDNAとのコンプレックスを含む培養液中で、骨髄由来の未分化間葉系幹細胞を培養、遺伝子発現活性を評価したところ、ゼラチンの分子量、スペルミンの導入率などが遺伝子発現レベルに影響を与えることがわかった。次に、ゼラチンとβ-トリカルシウムリン酸(βTCP)粉末との複合体から3次元のゼラチンスポンジを作製した。作製されたスポンジに細胞接着因子を組み込み、さらに、カチオン化ゼラチンとプラスミドDNAとのコンプレックスを入れ、遺伝子発現について調べた。その結果、スポンジの性質が遺伝子発現パターンに影響を与えることがわかった。次に、プラスミドDNAの代わりに、small interfering RNA (siRNA)を用いて同様の検討を行った。siRNAの場合にも、スポンジの性質がsiRNAの生物活性発現レベルに影響を与えることがわかった。さらに、遺伝子導入を静置条件ではなく、振とう、旋回、培養液の循環型の培養装置(バイオリアクタ)を用いて遺伝子導入培養を行った。細胞の状態について生化学的、分子生物学的に評価をしたところ、培養条件が遺伝子発現レベルに影響を与えることが確認された。静置培養に比べて、バイオリアクタとの組み合わせにより発現レベルは高まった。これは、バイオリアクタを組み合わせることで細胞の増殖状態がよくなり、その結果として、遺伝子発現が高まったと考えられた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Autologous mesenchymal stem cell-derived dopaminergic neurons function in parkinsonian macaques2013

    • Author(s)
      Hayashi T, Wakao S, Kitada M, Ose T, Watabe H, Kuroda Y, Mitsunaga K, Matsuse D, Shigemoto T, Ito A, Ikeda H, Fukuyama H, Onoe H, Tabata Y, Dezawa M
    • Journal Title

      J Clin Invest

      Volume: 123(1) Pages: 272-284

    • DOI

      10.1172/JCI62516

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gelatin nanospheres incorporating siRNA for controlled intracellular release2012

    • Author(s)
      Ishikawa H, Nakamura Y, Jo J, Tabata Y
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 33(35) Pages: 9097-9104

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2012.08.032.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of gelatin hydrogels incorporating small interfering RNA for the controlled release2012

    • Author(s)
      Saito T, Tabata Y
    • Journal Title

      J Drug Target.

      Volume: 20(10) Pages: 864-872

    • DOI

      10.3109/1061186X.2012.725170.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Controlled release of pioglitazone from biodegradable hydrogels to modify macrophage function.2012

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      BMES 2012 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Year and Date
      20121024-20121027
  • [Presentation] Controlled release of growth factors in mesenchymal stem cell aggregates containing sugar-responsive gelatin hydrogel microspheres.2012

    • Author(s)
      Yamamoto, M.
    • Organizer
      BMES 2012 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Year and Date
      20121024-20121027
  • [Presentation] 糖応答性ゼラチンハイドロゲル粒子を用いた細胞凝集体内での細胞増殖因子の徐放化2012

    • Author(s)
      山本雅哉
    • Organizer
      平成24年度繊維学会秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      福井
    • Year and Date
      20120925-20120926
  • [Presentation] Sugar-responsive water-solubilization of bone morphogenetic protein-2-incorporating gelatin hydrogel.2012

    • Author(s)
      Yamamoto, M.
    • Organizer
      The 3rd TERMIS World Congress
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      20120905-20120908
  • [Presentation] 糖応答性ゼラチンハイドロゲル粒子を用いた細胞凝集体内での骨形成因子の徐放化2012

    • Author(s)
      山本雅哉
    • Organizer
      第28回日本DDS学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20120704-20120705
  • [Presentation] Fabrication of mesenchymal stem cell aggregates containing sugar-responsive gelatin hydrogel microspheres incorporating bone morphogenetic protein-2.2012

    • Author(s)
      Yamamoto, M.
    • Organizer
      ISSCR 10th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] Tissue engineering technology to realize angiogenic therapy.2012

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      The 9th World Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      Chengdu, South Korea
    • Year and Date
      20120601-20120605
    • Invited
  • [Presentation] Biomaterial design of cell scaffold for regenerative therapy and stem cell biology.2012

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      The 9th World Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      Chengdu, South Korea
    • Year and Date
      20120601-20120605
    • Invited
  • [Presentation] Orientation-regulated immobilization of Jagged1 on cell substrates for ex vivo proliferation of a bone marrow cell population containing hematopoietic stem cells.2012

    • Author(s)
      Yamamoto, M.
    • Organizer
      The 9th World Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      Chengdu, South Korea
    • Year and Date
      20120601-20120605
  • [Presentation] Preparation of cell aggregates incorporating gelatin hydrogel microspheres with the property of sugar-responsive water-solubilization.2012

    • Author(s)
      Yamamoto, M.
    • Organizer
      The 9th World Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      Chengdu, South Korea
    • Year and Date
      20120601-20120605
  • [Presentation] 糖添加により水可溶化するゼラチンハイドロゲル細胞足場の作製2012

    • Author(s)
      山本雅哉
    • Organizer
      第61回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120529-20120531
  • [Presentation] 塩基性線維芽細胞増殖因子を傾斜固定化したアルギン酸足場材料内での間葉系幹細胞の培養2012

    • Author(s)
      山本雅哉
    • Organizer
      第61回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120529-20120531
  • [Presentation] Significance of biomaterials technology in regenerative medicine and therapy.

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      Symposium on Frontier in Tissue Engineering, Scaffold, Drug Delivery Systems, Stem Cell Technology
    • Place of Presentation
      Alexandria, Egypt
  • [Presentation] Frontier regeneration therapy based on tissue engineering.

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      International Forum of Biomedical Materials: Nanobiomaterials for Tissue Regeneration
    • Place of Presentation
      Hangzhou, China
    • Invited
  • [Presentation] 組織工学が拓く再生治療と再生研究の世界

    • Author(s)
      田畑泰彦
    • Organizer
      第11回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      横浜
  • [Presentation] Significance of biomaterials in regenerative therapy and stem cell research.

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      The 2nd International Symposium of Materials on Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Invited
  • [Presentation] Biomaterials technology of regenerative medicine for patients.

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      The 3rd TERMIS World Congress
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
  • [Presentation] Biomaterial technologies for regenerative medicine and stem cell biology.

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      15th International Biotechnology Symposium and Exhibition
    • Place of Presentation
      Daegu, South Korea
    • Invited
  • [Presentation] Drug Delivery Technology indispensable for regenerative medicine.

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      BIT’s 10th Anniversary of International Drug Discovery Science and Technology-2012
    • Place of Presentation
      Nanjing, China
    • Invited
  • [Presentation] DDS技術を活用した再生医療(再生治療と再生研究)の実用化

    • Author(s)
      田畑泰彦
    • Organizer
      バイオマテリアル学会
    • Place of Presentation
      仙台
  • [Presentation] Biomaterial and nano-material technology indispensable for regeneration therapy and stem cell research.

    • Author(s)
      Tabata, Y.
    • Organizer
      Poly Tech 2012
    • Place of Presentation
      Pune, India
    • Invited
  • [Presentation] フェニルボロン酸導入ハイドロゲルを組み込んだコラーゲンゲルの作製

    • Author(s)
      山本雅哉
    • Organizer
      第58回高分子研究発表会
    • Place of Presentation
      神戸
  • [Presentation] Stimuli-responsive hydrogel scaffolds to control mesenchymal stem cell behaviors.

    • Author(s)
      Yamamoto, M.
    • Organizer
      The 2nd International Symposium of Materials on Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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