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低分子より誘導された多能性幹細胞由来骨軟骨形成細胞による骨軟骨複合体作製法の樹立

研究課題

研究課題/領域番号 14J01692
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 外科系歯学
研究機関東京大学

研究代表者

菅家 康介  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード骨芽細胞 / 多能性幹細胞 / シグナル / 中胚葉 / Hhシグナル
研究実績の概要

本年度は、骨芽細胞分化の効率化及び三次元講組織作成の基盤作りに関して検討してきた。
前者において、①中胚葉誘導法の変更、誘導期間の最適化、②骨芽細胞誘導の最適化を行った。①に関して、Wnt作動性低分子化合物の誘導期間を0日、1日、3日、5日と設定し検討したところ、CHIRの誘導3日に中胚葉遺伝子の発現ピーク、多能性遺伝子の発現減少を認め、中胚葉誘導に最適な期間を3日とした。②に関して、骨芽細胞発生において重要なシグナルであることWnt、BMP、FGF、Hhを組み合わせた検証を行った結果、中胚葉誘導後に各種シグナルを作用させることで骨芽細胞遺伝子の発現上昇を認める結果が得られた。本内容の一部をISSCR/CiRA2016で共同演者として発表している。
後者において、まず立体的な形状を付与したまま誘導可能な、多能性幹細胞の三次元培養法を確立する必要がある。そのため、マウスES細胞の三次元維持培養法を検討した。具体的には、アテロコラーゲンスポンジ中にマウスES細胞を播種し、mESCsの未分化性を維持する培養方法が、アテロコラーゲンスポンジ中においても、多能性維持に働くかを検証した。結果、多能性遺伝子発現、タンパクの発現は、三次元においても同じレベルで維持されたことが分かった。2i培養法とアテロコラーゲンスポンジの組み合わせによる三次元培養法によって、多能性幹細胞 (ES細胞)の特性を変えず、基底状態で維持できるということが分かった。本研究内容の一部は、下記に示す第38回日本分子生物学会年会、第15回日本再生医療学会総会にて共同演者として発表した。さらに、この三次元維持培養法を用い、骨芽細胞分化誘導が可能か検証したところ、骨芽細胞関連遺伝子 タンパクの高発現、石灰化を認めた。その一部データを、す第38回日本分子生物学会年会、第15回日本再生医療学会総会にて共同演者として発表した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 人工骨による骨再生2015

    • 著者名/発表者名
      菅家康介, 鄭雄一, 大庭伸介
    • 雑誌名

      腎と骨代謝

      巻: 28 ページ: 285-291

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Stepwise differentiation of pluripotent stem cells into osteoblasts using four small molecules under serum-free and feeder-free conditions.2014

    • 著者名/発表者名
      Kanke K, Masaki H, Saito T, Komiyama Y, Hojo H, Nakauchi H, Lichtler AC, Takato T, Chung UI, Ohba S
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports.

      巻: 6 号: 6 ページ: 751-760

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2014.04.016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Generation of hiPSC-derived osteoblasts by using small molecule inducers under fully defined, xeno-free conditions.2016

    • 著者名/発表者名
      Zujur DC, Kanke K, Chung UI, Ohba S
    • 学会等名
      CiRA-ISSCR International Symposium 2016
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differentiation of pluripotent stem cells in three dimensional cultures under defined conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Zujur CD, 菅家康介, Chung UI, 大庭伸介
    • 学会等名
      第15回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Maintenance and subsequent differentiation of pluripotent stem cells in three-dimensional cultures under defined conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Zujur CD, Chung UI, Ohba S, Kanke K
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低分子化合物4種と無血清培地を用いた多能性幹細胞からの骨芽細胞分化誘導法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      菅家康介
    • 学会等名
      第14回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Stepwise differentiation of pluripotent stem cells into osteoblasts using four small molecules under serum-free and feeder-free conditions.2014

    • 著者名/発表者名
      Kanke Kosuke
    • 学会等名
      ISSCR (The International Society for Stem Cell Research) 12th Annual Meeting
    • 発表場所
      Vancouver Convention Centre
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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