| 研究課題/領域番号 |
22K21029
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0907:口腔科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
高岡 昇平 筑波大学, 附属病院, 医員 (30958567)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 間葉系幹細胞 / 歯髄幹細胞 / 神経誘導 / シングルセルRNAシーケンス / オルガノイド / 末梢神経 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、ヒト歯髄幹細胞から分化誘導した神経系細胞と歯髄から分離した血管内皮細胞を用いて、血管網を内在した末梢神経オルガノイド構築を目的とする。近年様々な臓器オルガノイドの開発が進んでいるが、末梢神経のオルガノイド作製は極めて遅れている。申請者はこれまでに、歯髄幹細胞を神経誘導することにより、シュワン細胞やニューロンを含む多種の神経系細胞からなる細胞集団を得ることに成功している。これらの細胞に着目し、独自の培養技術を用いて血管網を内在した末梢神経オルガノイドを構築、評価することによって末梢神経をターゲットとした再生医療や創薬研究等に応用可能な実験モデルの創出を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ヒト歯髄幹細胞から多種神経系統細胞から構成される細胞群(神経系細胞)を得ることに成功した。単一細胞RNAシーケンス解析では、神経系細胞は神経前駆細胞、ニューロン、アストロサイト、少数の非神経系統細胞から構成されており、神経前駆細胞はまずニューロンを産み出し、その後自らがアストロサイトへと分化していた。さらに、極少数の神経堤細胞も存在していることを示した。
神経系細胞ビーズと血管内皮細胞ビーズを、孔同士を直線でつないだPDMSプレート内で灌流培養を行うことで直線部に軸索伸長を促すことに成功した。軸索はほとんどがシュワン細胞による髄鞘を形成し、管腔を持つ血管網が存在していることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
歯髄幹細胞を含む間葉系幹細胞の神経誘導は、神経関連たんぱくや遺伝子の発現によって特徴づけられることが多い。本研究は歯髄幹細胞の神経誘導の結果は単一細胞RNAシーケンス解析によってニューロンとアストロサイトを生み出す神経前駆細胞を特定した。これは中枢神経系疾患への細胞移植治療に大きな意味を持つ。
さらに末梢神経オルガノイド構築において、歯髄幹細胞の神経誘導の結果存在していた少数の神経堤細胞がシュワン細胞へ分化し髄鞘を形成したと考えられる。本研究で構築された血管網を内在した末梢神経オルガノイドは末梢神経をターゲットとした再生医療や創薬研究等に応用可能な実験モデルとなり得る。
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