| 研究課題/領域番号 |
14350495
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子構造物性(含繊維)
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
阿部 康次 信州大学, 繊維学部, 教授 (00126658)
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| 研究分担者 |
平井 利博 信州大学, 繊維学部, 教授 (30126700)
藤井 敏広 (藤井 敏弘) 信州大学, 繊維学部, 教授 (50126702)
佐々木 克典 信州大学, 医学部, 教授 (30170666)
松田 尚樹 長崎大学, 先導生命科学研究支援センター・アイソトープリソース開発分野, 教授 (00304973)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
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| キーワード | 再生医療 / 人口臓器 / 生体繊維 / 細胞外マトリックス / 軟骨細胞 / 多糖類 / 高分子電解質錯体 / 骨芽細胞 / 人工臓器 / 胚性幹細胞 / ストレス応答 / 細胞内シグナル伝達 |
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| 研究概要 |
繊維状天然高分子である多糖類に、荷電基を導入することで合成されるポリカチオンとポリアニオンを混合することにより、様々な物性を有する高分子電解質錯体(PEC)を作製した。PEC上で骨芽細胞を培養すると、硫酸基を有する多糖を含むPEC(SPEC)上では細胞は対照であるTCD上の細胞と同じように活発に増殖した。これに比べ、カルボキシル基を含む多糖からなるPEC(CPEC)上では細胞は凝集塊を形成しながらゆっくり増殖した。骨系細胞の分化マーカーであるALPase活性、カルシウム沈着などを検討したところ、CPEC上、特に凝集塊周辺部で活性が上昇していることが確認された。また、最終分化段階の分子マーカーであるオステオカルシンのmRNAをRT-PCR法により測定したところPEC上でのみ発現が観測され,骨芽細胞が石灰化期に誘導されていることが示された。また、軟骨細胞に分化し得る未分化間葉系細胞(ATDC5)においても骨芽細胞と同様な増殖挙動を示した。ATDC5の凝集塊はアルシアンブルーで強く染色され軟骨基質が豊富に沈着していることが示された。また軟骨の分化マーカーであるII型コラーゲン、アグリカンのmRNAの早期発現が示され、CPECはATDC5の軟骨への分化を促進することが明らかとなった。さらに、この凝集塊内部では細胞-細胞間にカドヘリンが強く発現していたことから、細胞凝集塊の形成により細胞-細胞間の分化シグナルの情報伝達が刺激され軟骨形成が促進している可能性が示唆された。PECの成分である多糖類を単独で細胞培養用ディッシュにコーティングした基材を用い骨芽細胞および軟骨細胞の細胞挙動を検討することにより、アニオン性多糖類の官能基が細胞の分化を促していることが示された。このように天然繊維である多糖類から形成されるPECは、骨系細胞の分化を促進できる優れた培養基材であることが示された。
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