2014 Fiscal Year Research-status Report
毛包に存在する神経堤由来細胞による低侵襲骨再生法の開発
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26670813
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片桐 岳信 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80245802)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 神経堤細胞 / 毛包 / 骨再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で用いたP0-Cre/CAG-CAT-EGFPダブルトランスジェニックマウスは、胚発生時期の神経堤細胞特異的に活性化するミエリンプロテインゼロ(P0)遺伝子のプロモーターによりCreリコンビナーゼが発現し、神経堤細胞がその後分化してもGFPが産生され、各組織に存在する神経堤由来細胞はGFP陽性細胞として検出できる。
毛包全体の組織学的な解析からGFP陽性細胞は、特に毛乳頭とバルジ領域に存在することが認められた。バルジ領域は幹細胞が存在し、将来上皮のケラチノサイトや毛乳頭へ細胞を供給することが知られている。ダブルトランスジェニックマウスより採取した毛包細胞をFGF含有の幹細胞培地で培養すると、培養経過に伴いGFP陽性細胞の割合が高くなり、培養開始２週後には、全細胞数のおよそ95%を陽性細胞が占めた。それらの細胞をフローサイトメーターで解析すると、幾つかの間葉系幹細胞マーカーの発現が高いことから、未分化性を保持したまま増殖したと考えられる。
GFP陽性細胞をBMP含有の骨芽細胞誘導培地で培養すると、アルカリフォスファターゼ(ALP)活性が上昇した。ALP活性は、BMPの濃度に依存して上昇した。アリザリンレッド染色、Von Kossa染色も陽性を示し、GFP陽性の毛包細胞は骨芽細胞様細胞へと誘導された。さらにInsulin含有の分化誘導培地によってOil Red O染色陽性の脂肪細胞が出現した。これらの結果、成体マウスの毛包に存在する神経堤由来細胞は、未分化な状態で多分化能を有する細胞集団であることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
P0-Cre/CAG-CAT-EGFPダブルトランスジェニックマウスを用いて、神経堤由来細胞の毛包内の細胞分布、細胞表面マーカーの解析、細胞増殖を促す最適条件ならびに骨芽細胞分化誘導など多分化能についての解析が計画どおり達成された。一方、網羅的遺伝子発現解析から、毛包神経堤由来細胞特異的に発現する遺伝子を選抜する計画について未だ候補遺伝子を特定しておらず、発現抑制実験の実施に至ってないことから、総合的な研究全体の達成度区分を「やや遅れている」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
P0-Cre/CAG-CAT-EGFPダブルトランスジェニックマウスの毛包から神経堤由来細胞を純化・培養して、骨芽細胞培養シートを骨欠損部に移植する。あるいは、コラーゲンを主体としたスキャホールドに神経堤由来細胞を包埋後に、欠損部へ移植する。骨欠損モデルの他に、骨延長あるいは歯周病モデル動物を用いて、神経堤由来細胞が持つ骨組織誘導・骨再生能について解析する。解析法として、組織形態学的評価と高解像度mCTから評価する。なお、効率的に骨を誘導できるスキャホールドの組成について検討を加える。
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| Causes of Carryover |
毛包神経堤由来細胞特異的に発現する遺伝子の特定が遅れたため、発現抑制実験あるいは細胞表面マーカーによる細胞純化実験が実施できず、平成26年度研究費を繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
毛包神経堤由来細胞特異的に発現する遺伝子の検索に関わる費用以外には、骨欠損、骨延長あるいは歯周病モデル動物を用いた、骨組織誘導・骨再生能の評価･解析にあてる。
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[Journal Article] Effects of antibody to receptor activator of nuclear factor κ-B ligand on inflammation and cartilage degradation in collagen antibody-induced arthritis in mice.2015
Author(s)
Funato S, Matsunaga A, Oh K, Miyamoto Y, Yoshimura K, Tanaka J, Suzuki D, Uyama R, Suzuki H, Mishima K, Nakamura M, Namiki O, Baba K, Inagaki K, Kamijo R.
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Journal Title
J Negat Results Biomed.
Volume: 13
Pages: 8
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cdc42 is critical for cartilage development during endochondral ossification.2015
Author(s)
Suzuki W, Yamada A, Aizawa R, Suzuki D, Kassai H, Harada T, Nakayama M, Nagahama R, Maki K, Takeda S, Yamamoto M, Aiba A, Baba K, Kamijo R.
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Journal Title
Endocrinology
Volume: 156
Pages: 314-322
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Porphyromonas gingivalis-derived lysine gingipain enhances osteoclast differentiation induced by tumor necrosis factor-α and interleukin-1β but suppresses that by interleukin-17A: importance of proteolytic degradation of osteoprotegerin by lysine gingipain.2014
Author(s)
Akiyama T, Miyamoto Y, Yoshimura K, Yamada A, Takami M, Suzawa T, Hoshino M, Imamura T, Akiyama C, Yasuhara R, Mishima K, Maruyama T, Kohda C, Tanaka K, Potempa J, Yasuda H, Baba K, Kamijo R.
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Journal Title
J Biol Chem.
Volume: 289
Pages: 15621-15630
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 8-Nitro-guanosine 3’,5’-cyclic monophosphate mediates elongation of the growth plate cartilage in mice.2014
Author(s)
Hoshino M, Miyamoto Y, Kaneko K, Yoshimura K, Suzuki D, Akaike T, Baba K, Kamijo R
Organizer
The 2014 ASCB/IFCB Meeting
Place of Presentation
Philadelphia, PE, U.S.A.
Year and Date
2014-12-06 – 2014-12-11
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