2010 Fiscal Year Annual Research Report
生体内造血制御機構におけるストローマ細胞の機能解析
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21590223
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
相沢 信 日本大学, 医学部, 教授 (30202443)
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| Keywords | 細胞・組織 / 発生・分化 / 造血微小環境 / 造血幹細胞 / 高分子微粒子担体 / 三次元骨髄培養法 / ストローマ細胞 / Senescence-accelerated mice |
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| Research Abstract |
造血現象は造血幹細胞という種が、造血微小環境という畑において育つ過程を示すものであり、種、畑いずれの欠陥も結果的に貧血等の原因となる。造血微小環境は、造血幹細胞をとりまくように存在する「ストローマ細胞」と総称される間質系細胞より構成される。本研究では、生体内造血組織におけるこれら細胞の存在様式、また実際に造血幹細胞の増殖、分化にどのような関わりを持って機能しているかについて、若年期には正常の造血を認めるが、30週齢以降加齢と共に貧血等の血液学的異常所見を呈することが知られているSenescence-accelerated miceを用いて検討を行った。結果、これらマウスにおいては造血幹細胞数、増殖・分化能は維持されているが、ストローマ細胞機能の低下が認められ、ことにストローマ細胞を認識するPA-6抗体および抗サイトカイン抗体を用いた二重染色を用いた免疫組織学的検討で、造血因子産生能が有意に低下していることが観察された。ストローマ細胞の造血因子産生機能低下は、分離したストローマ細胞のin vitro培養系でも遺伝子発現および蛋白合成の両面で低下が確認された。これら結果は造血微小環境の構成要素であるストローマ細胞機能の造血現象における重要性を強く示唆するものであり、その障害が血球産生異常に関与していることが明らかとなった。さらにin vitroにおける生体内造血の再現、人工的骨髄モデルの作製を目的として、エポキシ基を含む親水性高分子をグラフト鎖に有する高分子微粒子担体を用いた三次元的骨髄培養法を開発した。本培養系において、造血細胞は生体同様に立体的に構築されたストローマ細胞層に密に関係しながら増殖・分化していることが確認された。さらに従来の平坦培養では困難であった巨核球系への分化など造血幹細胞が持つ多分化能を再現可能な培養系であることが明らかとなり、造血現象の解明の手段として、あるいは造血幹細胞増幅法への応用として有用であることが確認された。
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