2015 Fiscal Year Research-status Report
糖尿病罹患表皮角化幹細胞のクローナル・コンバージョン解析による創傷治癒能の評価
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26462739
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
松崎 恭一 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (20278013)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
難波 大輔 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (10380255)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 創傷治癒 / 表皮細胞 / 糖尿病 / 難治性潰瘍 / 細胞培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度に単離・凍結保存したヒト表皮角化細胞を融解し、再度コロニー形成実験を行った結果、凍結保存前と同様に、糖尿病足壊疽患者の足の皮膚より単離された表皮角化細胞にも、増殖性の高い角化幹/前駆細胞が含まれていることが分かった。また、この培養系にアクチン・ミオシン骨格系を制御するRho-associated kinase (ROCK)の阻害剤を添加したところ、通常の角化細胞[1,2]と同様にコロニー形成能力や増殖能力が増加した。以上の結果は、創傷治癒能力が低下している糖尿病患者の表皮角化細胞においても、アクチン・ミオシン骨格系の制御によって創傷治癒能力を促進させることができる可能性[3]を示唆している。
さらに糖尿病患者の体幹部と足壊疽部から単離した真皮線維芽細胞の増殖能力を調べるため、低酸素培養によるコロニー形成実験[4]を行った結果、足壊疽部の線維芽細胞から形成されるコロニーのサイズが小さい傾向が観察された。
[1] Chapman S, Liu X, Meyers C, Schlegel R, McBride AA. Human keratinocytes are efficiently imortalized by a Rho kinase inhibitor. J Clin Invest 2010;120:2619-2626. [2] Terunuma A, Limgala RP, Park CJ, Choudhary I, Vogel JC. Efficient procuremet of epithelial stem cells from human tissue specimens using a Rho-associated protein kinase inhibitor Y-27632. Tissue Eng Part A 2010;16:1363-1368. [3] Nanba D, Toki F, Matsushita N, Matsushita S, Higashiyama S, Barrandon Y. Actin filament dynamics impacts keratinocyte stem cell maintenance. EMBO Mol Med 2013;5:640-653. [4] Hiraoka C, Toki F, Shiraishi K, Sayama K, Nishimura EK, Miura M, Higashiyama S, Nanba D. Two clonal types of human skin fibroblasts with different potentials for proliferation and tissue remodeling ability. J Dermatol Sci, in press.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
糖尿病足壊疽患者の足の皮膚より単離された表皮角化細胞を凍結保存しても、その性質が大きく変化することがなかったことから、これらの細胞を用いた細胞生物学的研究を推進できることが明らかとなった。またROCK inhibitorによって壊疽部の角化細胞の増殖が促進されたことから、糖尿病患者における創傷治癒の遅延は、角化細胞の不可逆的な増殖能停止によるものでないことが証明された。このことから、ROCK inhibitorなどのアクチン骨格を制御する化合物によって、糖尿病患者における創傷治癒の遅延を改善できる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
保存された細胞を用いて、引き続き、糖尿病の体幹部と足部の表皮角化細胞の性質を、GTP結合型Rac1タンパク質の量や細胞内アクチン線維の配向性、運動能力の定量的評価などから明らかにしていく。また今年度明らかとなった体幹部と足部の真皮線維芽細胞の性質の違いについても、低酸素培養によってヒト真皮線維芽細胞のクローンを単離し、クローンタイプの定量的評価やクローン間の遺伝子発現レベルや細胞外マトリックスの再編成能力の違いなどに着目して解析を行う。
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| Causes of Carryover |
本年度、研究代表者、研究分担者、研究協力者の全員が異動したため細胞培養等において研究支出予定額より少ない金額の研究が行われたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究代表者、研究分担者、研究協力者の研究体制が整備されたため、細胞培養等において次年度使用額を含めた研究を遂行する。
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