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間葉系幹細胞の増殖と可塑性に関わるシグナルの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K15657
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 整形外科学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

辻 邦和  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (20323694)

研究分担者 宗田 大  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (50190864)
関矢 一郎  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 教授 (10345291)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード間葉系幹細胞 / 滑膜 / PDGF / PI3K / 細胞増殖 / 軟骨分化 / 表面抗原 / 可塑性 / 増殖 / 分化 / 細胞内シグナル / 全能性
研究成果の概要

血小板由来成長因子(PDGFs)による、滑膜由来間葉系幹細胞の増殖の分子メカニズムについて解析を行った。PDGFによる増殖促進効果は、PI3K阻害剤であるLY290042により有意に抑制された。軟骨凝集塊の形成はPDGF存在下で増大したが、PI3K阻害剤存在下では、軟骨基質の産生は有意に抑制された。また、PI3K阻害剤は細胞外基質の石灰化を有意に抑制した。
本研究で、PDGFsによるPI3K情報伝達経路の活性化が、滑膜MSCs の増殖及び骨軟骨分化に対して必須であることが示された。この結果が、滑膜MSCsの臨床応用においてより効率的かつ安全な培養方法の構築に寄与することが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PDGFシグナルは種々の体性幹細胞(間葉系幹細胞)の増殖や分化に関与することが示されている。本研究では、膝滑膜由来間葉系幹細胞の増殖および軟骨、骨分化の両方においてもPDGFシグナルが必須の機能を有していることを示した。また、その細胞内シグナル伝達経路の解析から、PDGFが滑膜MSCsの増殖および分化を促進させる際にPI3Kシグナルが非常に重要な機能を果たしていることを示した。
滑膜由来間葉系幹細胞は、自己細胞移植による関節軟骨や半月板再生への臨床応用研究が期待されている細胞である。本研究結果は、滑膜間葉系幹細胞のin vitro培養条件の最適化に寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Petaloid recombinant peptide enhances in vitro cartilage formation by synovial mesenchymal stem cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Naritomi M, Mizuno M, Katano H, Ozeki N, Otabe K, Komori K, Fujii S, Ichinose S, Tsuji K, Koga H, Muneta T, Sekiya I.
    • 雑誌名

      J Orthop Res.

      巻: in press 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1002/jor.24042

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PDGF-induced proliferation and differentiation of synovial mesenchymal stem cells is mediated by the PI3K-PKB/Akt pathway.2018

    • 著者名/発表者名
      Uomizu M, Muneta T, Ojima M, Sekiya I, Koga H, Tsuji K
    • 雑誌名

      J Med Dent Sci.

      巻: accepted

    • NAID

      130007410291

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific markers and properties of synovial mesenchymal stem cells in the surface, stromal, and perivascular regions.2018

    • 著者名/発表者名
      Mizuno M, Katano H, Mabuchi Y, Ogata Y, Ichinose S, Fujii S, Otabe K, Komori K, Ozeki N, Koga H, Tsuji K, Akazawa C, Muneta T, Sekiya I.
    • 雑誌名

      Stem Cell Res Ther.

      巻: 9 号: 1 ページ: 123-123

    • DOI

      10.1186/s13287-018-0870-9

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hyperbaric oxygen reduces inflammation, oxygenates injured muscle, and regenerates skeletal muscle via macrophage and satellite cell activation2018

    • 著者名/発表者名
      Oyaizu Takuya、Enomoto Mitsuhiro、Yamamoto Naoki、Tsuji Kunikazu、Horie Masaki、Muneta Takeshi、Sekiya Ichiro、Okawa Atsushi、Yagishita Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1288-1288

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19670-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of different cell detaching methods on the viability and cell surface antigen expression of synovial mesenchymal stem cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji K, Ojima M, Otabe K, Horie M, Koga H, Sekiya I, Muneta T.
    • 雑誌名

      Cell Transplant.

      巻: in press 号: 6 ページ: 1089-1102

    • DOI

      10.3727/096368917x694831

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pretreatment with IL1β enhances proliferation and chondrogenic potential of synoviumderived mesenchymal stem cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumura E
    • 雑誌名

      Cytotherapy.

      巻: 19(2) 号: 2 ページ: 181193-181193

    • DOI

      10.1016/j.jcyt.2016.11.004

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] <Original Article>Hypoxia enhances proliferation through increase of colony formation rate with chondrogenic potential in primary synovial mesenchymal stem cells2016

    • 著者名/発表者名
      Ohara T, Muneta T, Nakagawa Y, Matsukura Y, Ichinose S, Koga H, Tsuji K, Sekiya I.
    • 雑誌名

      Journal of Medical and Dental Sciences

      巻: 63 号: 4 ページ: 61-70

    • DOI

      10.11480/jmds.630401

    • NAID

      130006944182

    • ISSN
      1342-8810, 2185-9132
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 膝滑膜由来線維芽細胞の初代培養過程における表面抗原発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      辻 邦和、関矢一郎、宗田大、古賀英之
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 膝滑膜由来線維芽細胞の初代培養過程における表面抗原発現解析2019

    • 著者名/発表者名
      辻 邦和、関矢一郎、宗田大、古賀英之
    • 学会等名
      日本軟骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synovial fibroblasts have high plasticity and form mesenchymal stem cell (MSC) antigen-positive cells during the two-dimensional culture2019

    • 著者名/発表者名
      Kunikazu Tsuji, Takeshi Muneta, Ichiro Sekiya, and, Hideyuki Koga
    • 学会等名
      Osteoarthritis Research Society International
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 滑膜由来間葉系幹細胞はラットの肩腱板修復を促進する.2017

    • 著者名/発表者名
      魚水 麻里, 望月 智之, 辻 邦和, 古賀 英之, 大関 信武, 大原 敏之, 松田 純平, 後藤 昌史, 関矢 一郎, 宗田 大.
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 関節液中に存在しヒト間葉系幹細胞の増殖を促進する生理活性物質(Factor A)の同定と生理機能解析.2017

    • 著者名/発表者名
      尾島 美代子, 辻 邦和, 宮武 和正, 片桐 洋樹, 堀江 雅史, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢 一郎, 宗田 大.
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 低用量および高用量モノヨード酢酸を用いたラット膝関節炎疼痛モデルにおける疼痛行動評価及び組織学的検討2016

    • 著者名/発表者名
      星野傑、辻邦和、宇土美於、関矢一郎、宗田大
    • 学会等名
      第9回 日本運動器疼痛学会
    • 発表場所
      御茶ノ水ソラシティーカンファレンスセンター、東京都千代田区
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] モノヨード酢酸によるラット関節炎モデルにおいて炎症期の滑膜幹細胞投与の軟骨変性および疼痛に対する効果の検討2016

    • 著者名/発表者名
      宇土美於、辻邦和、星野傑、関矢一郎、宗田大
    • 学会等名
      第9回 日本運動器疼痛学会
    • 発表場所
      御茶ノ水ソラシティーカンファレンスセンター、東京都千代田区
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 低用量モノヨード酢酸を用いたラット膝関節炎疼痛モデルにおける疼痛行動評価及び組織学的検討2016

    • 著者名/発表者名
      星野傑、辻邦和、宇土美於、関矢一郎、宗田大
    • 学会等名
      第31回 日本整形外科基礎学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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