2013 Fiscal Year Annual Research Report
分化フラストレーション誘導基材を用いた幹細胞の未分化維持大量培養技術の開発
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24300173
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
木戸秋 悟 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (10336018)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / メカノバイオロジー |
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| Research Abstract |
再生医療においては、使用する幹細胞の性質を長期間安定に保持しつつ大量に増殖させる技術の拡充が強く求められている。本研究はこの課題に応えるため、幹細胞の分化フラストレーションを誘導する微視的培養力学場の勾配材料・パターニング材料を開発し、間葉系幹細胞やiPS細胞の大量増殖、安定供給を可能とする新規の培養基材の構築を目的とする。幹細胞の分化フラストレーションとは、細胞サイズ以下の微視的な不均一弾性分布を有する培養基材上で、幹細胞の系統決定が抑制される現象であり、研究代表者らが独自に見出した知見である。本研究では、この現象の、幹細胞操作材料構築への応用とともに、そのメカニズム理解のための基礎研究に取り組む。平成25年度には、分化フラストレーション現象の確立のための幹細胞特性評価の続行とともに、その分子生物学的根拠の調査を進めた。まず前者の分化フラストレート間葉系幹細胞の未分化マーカー、分化マーカーの発現チェックと骨・軟骨・脂肪の三方向分化能評価の続行に関しては、使用する間葉系幹細胞のロットに依存した結果の変動が見られ、分化フラストレーション誘導実験に用いるに最適な幹細胞ロットの検討を行い、特定のロットを確定した。分化誘導実験にあたっては大量の細胞が必要であり、分化フラストレーション誘導基材の大面積化を検討し、従来の10倍面積のものを作製することに成功した。後者の分化フラストレーション現象の分子メカニズムの探索にあたっては、まずはRT-PCRを用いて分化フラストレート依存的に変動する候補遺伝子の探索を行い、これまでのところ、アルカリフォスファターゼ、コラーゲン、CD63遺伝子が評価に有効であることを確認した。また、分化フラストレート幹細胞の内部応力振動を評価するため、弾性パターニングゲル上での牽引力顕微解析法を起ち上げた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
分化フラスレート幹細胞の幹細胞性評価にあたって、間葉系幹細胞の由来やロットに起因する結果の顕著な変動が確認され、実験に使用する前の間葉系幹細胞自体の徹底的な特性評価が必要となった。この基礎確認実験は本研究の実施にあたり本質的・不可欠となるため、分化フラストレート幹細胞の幹細胞性評価と分化誘導能評価の全体の完了には、まだ時間がかかる見通しである。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度では、間葉系幹細胞の最適ロットと、確立した大面積化パターニングゲルの両者を用いて、幹細胞性評価と分化誘導能評価、および本課題の最終目的となる大量増殖能評価を実行する。分化フラストレーションメカニズムに関する検討では、振動シグナル因子の遺伝子発現調査とともに、幹細胞の内部応力振動を牽引力顕微解析を活用して検出する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
50,247円の今年度残額は無理に使い切る緊急性の高い物品購入予定はなかったため、次年度分として繰り越した。
50,247円は抗体試料等の購入により年度初めに即座に使用する予定である。
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Research Products
(6 results)
