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表皮幹細胞を用いた角膜の再生に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15659264
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 皮膚科学
研究機関愛媛大学

研究代表者

橋本 公二  愛媛大学, 医学部, 教授 (00110784)

研究分担者 白方 裕司  愛媛大学, 医学部, 助手 (50226320)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード幹細胞 / side population / ヘキスト33342 / 高速セルソーター / keratinocyte
研究概要

本研究の目的は、皮膚の幹細胞として注目されている表皮細胞のside population細胞(SP細胞)を用いて角膜を再生することである。近年幹細胞としての特徴を有しているside population細胞について検討した。マウスと同様の手技でヒト皮膚のSP細胞について検討したところ、おおむね1-5%の細胞がSP細胞であった。継代を繰り返した細胞ではSP分画が減少しているのが確認された。ヒト表皮角化細胞の幹細胞から角膜上皮細胞へと分化を誘導するには、角膜上皮細胞に特異的に発現している蛋白を同定し、その蛋白を誘導するサイトカインを決定する必要がある。そこで、角膜上皮細胞の無血清培養法を確立し、ヒト角膜から角膜上皮細胞を培養した。3回継代を繰り返した角膜上皮細胞と、同じく継代数をあわせたヒト表皮角化細胞を同時に培養し、サブコンフルエントの状態でRNAを回収し、micro array解析を行った。ヒト表皮角化細胞と比較して、角膜上皮細胞ではケラチン12,FGFR3など数種類で発現の上昇している分子が同定された。そこで、ケラチン12の発現を示標として角膜上皮への分化を検討する目的で、ケラチン12プロモーター組込みルシフェラーゼアッセイのコンストラクトを作製した。このコンストラクトをヒト表皮角化細胞に導入し、各種サイトカインを添加してルシフェラーゼアッセイを行う準備は終了した。
さらに、ヒト三次元皮膚モデルと同様の手技にて角膜上皮の再構成ができるかについて検討した。繊維芽細胞を含むゲル上に無血清培養法にて培養したヒト角膜上皮細胞を播種し、液相下培養に引き続き空気曝露を行い分化を誘導したところ、形態的に角膜に類似した構造を得ることができた。この培養角膜を野兎の角膜欠損モデルに移植したところ、良好に生着し、機能的にも角膜の機能を果たしていた。これらの研究成果は、将来的にヒト表皮角化細胞の幹細胞を用いて角膜の作製が可能であることを示唆していると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] SOCS3/CIS3 negative regulation of STAT3 in HGF-induced keratinocyte migration.2005

    • 著者名/発表者名
      Tokumaru S.Sayama K, Yamasaki K, Shirakata Y, et al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 327

      ページ: 100-105

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cre/loxP mediated gene transfer into living skin equivalent model2005

    • 著者名/発表者名
      Hanakawa Y, Shirakata Y, et al.
    • 雑誌名

      British Journal of Dermatology (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Keratinocyte G2/M growth arrest by 1,25-dihydroxyvitamin D3 is caused by Cdc2 phosphorylation through Wee1 and Myt1 regulation.2004

    • 著者名/発表者名
      Dai X, Yamasaki K, Yang L, Sayama K, Shirakata Y, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Investigative Dermatology 122

      ページ: 1356-1364

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] TGF-beta is not involved in early phase growth inhibition of keratinocytes by 1alpha25(OH)2vitamin D3.2004

    • 著者名/発表者名
      Shirakata Y, Ueno H, Hanakawa Y, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Dermatological Science 36

      ページ: 41-50

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] All-trans-retinoic acid induces interleukin-8 via the nuclear factor-kappaB and p38 mitogen-activated protein kinase pathways in normal human keratinocyte2004

    • 著者名/発表者名
      Dai X, Yamasaki K, Shirakata Y, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Investigative Dermatology 123

      ページ: 1078-1085

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Yamasaki K, Hanakawa Y, Tokumaru S, Shirakata Y, Sayama K, Hashimoto K: "SOCS1/JAB and SOCS3/CIS3 negatively regulate the STATs signaling pathway in normal human epidermal keratinocytes"The Journal of Investigative Dermatology. 120. 571-580 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamasaki K, Toriu N, Hanakawa Y, Shirakata Y, Sayama K, Hashimoto K: "Keratinocyte growth inhibition by high-dose epidermal growth factor is mediated by transforming growth factor β__・ autoinduction : A negative feedback mechanism for keratinocyte growth"The Journal of Investigative Dermatology. 120. 1030-1037 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shirakata Y, Tokumaru S, Yamasaki K, Sayama K, Hashimoto K: "So-called biological dressing effects of cultured epidermal sheets are mediated by the production of EGF family, TGF-β__・ and VEGF."The Journal of Dermatological Science. 32. 209-215 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yahata Y, Shirakata Y, Tokumaru S, Yamasaki K, Sayama K, et al.: "Nuclear translocation of phosphorylated STAT3 is essential for VEGF-induced human dermal microvascular endothelial cell migration and tube formation"The Journal of Biological Chemistry. 278. 40026-40031 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shirakata Y, Tokumaru S, Yamasaki K, Sayama K, Hashimoto K: "So-called biological dressing effects of cultured epidermal sheets are mediated by the production of EGF family, TGF-β__・ and VEGF."The Journal of Dermatological Science. 32. 209-215 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nanba D, Mammoto A, Hashimoto K, Higashiyama S: "Proteolytic release of the carboxy-terminal fragment of proHB-EGF causes nuclear export of PLZF."The Journal of Cell Biology. 163. 489-502 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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