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スフェロイト形成による間葉系幹細胞のstemness制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K10192
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関松本歯科大学

研究代表者

李 憲起  松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (60350831)

研究分担者 各務 秀明  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (80242866)
溝口 利英  東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (90329475)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード間葉系幹細胞 / スフェロイド / stemness / 遺伝子発現 / シグナル / Wntシグナル / 細胞周期 / 体性幹細胞 / 幹細胞マーカー / 接着因子 / インテグリン / 自発的 / 体細胞 / 脱分化
研究開始時の研究の概要

本研究では、Tomato遺伝子によって標識した骨髄由来間葉系幹細胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells:BM-MSC)を用い、スフェロイド形成初期から変化する遺伝子、特に細胞接着に関与するインテグリンとその細胞内シグナルを検索する。また、スフェロイドに取り込まれる非幹細胞を蛍光によって同定し、特異的に発現または消失する分子を同定することで、脱分化による幹細胞性獲得のメカニズムの解明を目指す。

研究成果の概要

本研究では、特定の低接着性培養プレートを用いることで自発的スフェロイドを形成し、24時間後の遺伝子発現を調べた。自発的スフェロイドでは、付着細胞と比べて幹細胞性マーカーとEGF、IGF1の発現が有意に上昇し、GM-CSFの発現は有意に低下していた。以上から、自発的スフェロイド形成過程では、EGFに代表される細胞分裂促進に関するシグナル伝達系が活性化される一方で、と炎症性サイトカインの過剰活性は抑制されると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自発的スフェロイドは、高い幹細胞性を有するとともに、生体に近い細胞-細胞間、細胞-細胞外基質間の相互作用を再現することが可能である。スフェロイド形成過程における遺伝子発現の解析は、幹細胞科学の発展のみならず、、安定したスフェロイド培養やスフェロイドに関する評価法の確立など幅広い再生医療の臨床応用や、新たな医薬品開発のためのツールとしての応用も期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Tissue Engineering with Compact Bone-Derived Cell Spheroids Enables Bone Formation around Transplanted Tooth2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Nahomi、Li Xianqi、Uchikawa-Kitaya Eri、Li Ni、Dong Hongwei、Chen Kai、Yoshizawa Michiko、Kagami Hideaki
    • 雑誌名

      Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      巻: 19 号: 2 ページ: 377-387

    • DOI

      10.1007/s13770-021-00423-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cryopreserved spontaneous spheroids from compact bone-derived cells as potential ready-to-use products for bone tissue engineering.2021

    • 著者名/発表者名
      Dong H, Li X, Chen K, Li N, Kagami H
    • 雑誌名

      Tissue Eng Part C Methods.

      巻: 27 号: 4 ページ: 253-263

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2021.0001

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 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] Effect of TNF-α and IL-6 on Compact Bone-Derived Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yiming、Li Xianqi、Chihara Takahiro、Dong Hongwei、Kagami Hideaki
    • 雑誌名

      Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      巻: 18 号: 3 ページ: 441-451

    • DOI

      10.1007/s13770-021-00336-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alliin inhibits adipocyte differentiation by down-regulating Akt expression: implication for metabolic disease2021

    • 著者名/発表者名
      Li N, Chen K, Dong H, Yang J, Yoshizawa M, Kagami H, Li X
    • 雑誌名

      Exp Ther Med

      巻: 21 号: 6 ページ: 563-563

    • DOI

      10.3892/etm.2021.9995

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tooth transplantation with a β‐tricalcium phosphate scaffold accelerates bone formation and periodontal tissue regeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Uchikawa Eri、Yoshizawa Michiko、Li Xianqi、Matsumura Nahomi、Li Ni、Chen Kai、Kagami Hideaki
    • 雑誌名

      Oral Diseases

      巻: 27 号: 5 ページ: 1226-1237

    • DOI

      10.1111/odi.13634

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 皮質骨由来間葉系間質細胞による自発的スフェロイドの特性と骨再生治療への応用2021

    • 著者名/発表者名
      李 憲起、董 宏偉、松村奈穂美、芳澤享子、各務秀明
    • 学会等名
      第66回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 皮質骨由来細胞スフェロイドは移植歯周囲への骨形成を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      松村奈穂美、李 憲起、北谷(内川)恵里、董 宏偉、芳澤享子、栗原祐史、各務秀明
    • 学会等名
      第64回NPO法人日本口腔科学会中部地方部会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歯冠-歯根発育段階早期歯の移植に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      内川恵里、李 憲起、芳澤享子、各務秀明
    • 学会等名
      第75回日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effect of cryopreservation on viability, stemness and osteogenic capability of spontaneous spheroids from mouse compact bone derived cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hongwei Dong, Xianqi Li, Kai Chen, Ni Li, Michiko Yoshizawa, Hideaki Kagami.
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of spontaneous spheroids from oral mucosa-derived cells and their direct comparison with spheroids from skin-derived cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ni Li, Xianqi Li, Kai Chen, Hongwei Dong, Hideaki Kagami.
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス歯牙移植モデルにおいて骨髄単核球細胞が歯周組織再生に及ぼす効果2020

    • 著者名/発表者名
      松村奈穂美、李 憲起、内川恵里、芳澤享子、各務秀明
    • 学会等名
      第74回日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨髄由来単核球を用いた歯の移植に関する基礎的研究2020

    • 著者名/発表者名
      内川恵里、李 憲起、松村奈穂美、芳澤享子、各務秀明
    • 学会等名
      第74回日本口腔科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ティッシュエンジニアリングの併用による移植歯周囲への骨形成促進2020

    • 著者名/発表者名
      松村 奈穂美,李 憲起,内川恵里,董 宏偉,芳澤享子,各務 秀明
    • 学会等名
      第65回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of cryopreservation on viability, stemness and osteogenic capability of spontaneous spheroids from mouse compact bone derived cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hongwei Dong, Xianqi Li, Kai Chen, Ni Li, Michiko Yoshizawa, Hideaki Kagami
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of spontaneous spheroids from oral mucosa-derived cells and their direct comparison with spheroids from skin-derived cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ni Li, Xianqi Li, Kai Chen, Hongwei Dong, Hideaki Kagami
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Spontaneously formed spheroids from mouse compact bone-derived cells retain highly potent stem cells with enhanced differentiation capability2019

    • 著者名/発表者名
      Kai Chen, Xianqi Li, Ni Li, Hongwei Dong, Michiko Yoshizawa, Hideaki Kagami
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of spontaneous spheroids from oral mucosa-derived cells and their direct comparison with spheroids from skin-derived cells2019

    • 著者名/発表者名
      Ni Li, Xianqi Li, Kai Chen, Hongwei Dong, Michiko Yoshizawa, Hideaki Kagami
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス皮質骨由来幹細胞の生存率および骨形成能に対する凍結保存の影響2019

    • 著者名/発表者名
      董 宏偉、李 憲起、陳 凱、李 ニ;、各務秀明
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨再生治療を併用した歯の移植に関する基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      内川恵里,芳澤享子,松村奈穂美, 李憲起,各務秀明
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス歯牙移植モデルにおける骨髄単核球細胞が歯根膜再生に及ぼす効果2019

    • 著者名/発表者名
      松村奈穂美、芳澤享子、内川恵里、李 ニ;、陳 凱、董 宏偉、李 憲起、各務秀明
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮質骨由来細胞から自発的に形成されたスフェロイドによる骨再生2019

    • 著者名/発表者名
      李 憲起、芳澤享子、各務秀明
    • 学会等名
      第 23 回日本顎顔面インプラント学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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