2015 Fiscal Year Research-status Report
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26462798
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
三上 剛和 日本大学, 歯学部, 助教 (80434075)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 信和 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (10334278) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 骨芽細胞 / 間葉系幹細胞 / 脱分化 / 細胞接着因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
成熟した脂肪細胞は脂肪組織から単離し，天井培養という方法でin vitro培養すると，遺伝子導入や特別な試薬を用いなくても脱分化する。この脱分化細胞は，間葉系幹細胞と同等の多能性をもつ。そこで，我々は，脂肪細胞と同じく間葉系幹細胞から分化する骨芽細胞に着目し，「骨芽細胞も，周辺組織から単離してin vitro培養することで脱分化する」と考え，次の実験を行った。
未分化間葉系幹細胞様の細胞株（C3H10T1/2）を骨芽細胞へ分化させ，次にこの細胞をコラゲナーゼおよびトリプシン処理によって単離し，30～50%コンフルエントになるように再度ディッシュに播種して通常培地で培養（再培養）した。その結果，再培養された細胞は徐々に増殖をはじめ，2～3回の継代の後には，ALP陰性を示した。さらにこの細胞は，オリジナルのC3H10T1/2細胞と同様の多分化能を有していた。これらの結果は，骨芽細胞へ分化したC3H10T1/2細胞が再培養によって脱分化したことを示す。
次に，骨芽細胞へ分化したC3H10T1/2細胞の脱分化に関する分子機序を解明する目的で，オリジナルのC3H10T1/2，骨芽細胞へ分化させたC3H10T1/2，および脱分化3H10T1/2細胞についてマイクロアレイを行い，遺伝子発現パターンの比較を行った。その結果，C3H10T1/2は骨芽細胞への分化に伴い，数種類の細胞接着因子の発現が増加し，これらの発現は再培養よって再び減少することが明らかになった。さらに，骨芽細胞へ分化したC3H10T1/2では，この接着因子をコンポーネントとしたチャネルによって，隣接する細胞間にギャップジャンクションが形成されることが明らかになった。以上の結果から，骨芽細胞へ分化したC3H10T1/2では，ギャップジャンクションを介したシグナル伝達によって互いの分化状態を維持している可能性が示唆された。
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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
研究計画では，次年度までに骨芽細胞の再培養による脱分化の有無を確認し，マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析から，骨芽細胞の脱分化機構に関与する候補因子の絞込みを行う予定であった。本研究では，すでに，これらの目標を達成しており，骨芽細胞の脱分化機構に関与することが期待される数種類の因子を同定している。さらに，いくつかの候補因子については，すでにその強制発現あるいは発現抑制細胞を樹立し，機能解析を行っている。これまでの機能解析から，ある種の細胞接着因子が骨芽細胞の分化状態を維持するために重要な役割を担っていることが示唆されている。
以上のことから，本研究は順調に進展していると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析の結果得られた骨芽細胞脱分化機構に関与することが期待される候補因子の機能解析を進めるとともに， ゲノムDNAのメチル化やヒストンのアセチル化の状態などについても解析を行う。ゲノムDNAのメチル化は，抗メチル化シトシン抗体を用いたSouthwestern Dot-blot法やBisulfite Sequencing法を用いる。さらに，研究の進展状況に応じて，マイクロアレイベースの網羅的なメチル化解析を行い，遺伝子発現パターンとの相関を検討する。ヒストンのアセチル化は，抗アセチル化ヒストン抗体を用いたWestern blot 法によって解析する。これらの解析によって，脱分化に関与するエピジェネティックなイベントを同定する。
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| Causes of Carryover |
細胞培養において、細胞のコンディションによって培地の交換回数がわずかに減少したため、培地および抗生物質等の費用が予定より安価に済んだ。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子発現解析に必要な試薬の購入に充てる。
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Research Products
(4 results)
