2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＥＳ／ｉＰＳ細胞におけるメカニカルストレスによるオルガネラ制御と細胞代謝・分化
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24659454
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
伊藤 裕 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40252457)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | ES細胞 / 細胞分化 / 腎臓細胞 / メカニカルストレス |
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| Research Abstract |
ヒトES/iPS細胞から腎臓細胞への分化誘導の既報がないため、ヒトES細胞からの分化誘導法の確立を目指し、Kidney- specific protein (KSP) を指標として検討した。 中胚葉への分化を促進し、低血清培地により上皮化を促進した後に複数の増殖因子を含む培地で培養した。その過程において、KSPを含む腎発生関連遺伝子を半定量PCR法で評価した結果、後腎間葉マーカーであるPAX2発現は上昇し、ネフロン前駆細胞に発現するSix2発現は低下した。複数の増殖因子を含む培地に交換すると、Six2発現は一旦上昇し、その後低下した。KSP発現はSix2が低下したところより上昇し、10日目まで培養したところ有意な上昇を認め、FACS解析においては、約5%のKSP陽性細胞が得られた。さらに、得られたKSP陽性細胞を3次元培養することにより管状構造を認めた。これらの結果より、腎発生関連遺伝子の発現が腎発生過程と類似した誘導法を見出すことができた。
一方、メカニカルストレスが細胞分化に与える影響を検討するため、ヒト近位尿細管細胞株であるHKC-8を用いて検討を行った。細胞伸展装置を用いて連続刺激(10往復/60秒)、休止時間2秒間、伸展長10%で24時間の伸展刺激を与えた。半定量PCRにおいて、E-cadherinは伸展刺激後に発現が減少したが、α-SMA、Vimentinの発現には有意差を認めなかった。E-cadherin上流のSnail１の発現変化も認めなかったことより、伸展刺激により細胞接着が緩慢になったためにE-cadherinのみ発現の減少があったと考察した。
以上の結果より、ヒトES細胞から腎尿細管細胞への分化誘導法が確立できた一方、メカニカルストレスの条件は改善の必要があり、今後もさらに本研究を推進していく所存である。
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