トランスゲニックマウスおよびラットを用いたin vitro生体組織再構築系の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10558111
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 帯刀 益夫 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (10099971)
• 研究分担者: 寺崎 哲也 東北大学, 薬学部, 教授 (60155463) ; 矢内 信昭 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (80200525) ; 松井 靖久 大阪府立母子保健総合医療センター研究所, 部長 (40241575) ; 上田 正次 ワイエスニューテクノロジー研究所, 所長 ; 遠藤 仁 杏林大学, 医学部, 教授 (20101115)
• キーワード: トランスジェニックマウス / 機能細胞 / 組織再構成 / T-抗原 / 多能性幹細胞

研究概要

生体組織の機能を保持した細胞株を樹立し、これらを用いて、in vitroの培養系で、組織構築を行い、その機能の再構成を行ない、組織形成で働く制御機構を明らかにすることを目的として、T-トランスジェニックマウスの各組織から細胞を初代培養し、不死化する細胞株を得た。とくに、脳関門内皮細胞、胃粘膜上皮細胞、肺気道上皮細胞、網膜色素上皮細胞などの不死化ができ、それぞれ分化形質が確認された。また、骨髄間質細胞株は、平滑筋、骨格筋、骨芽細胞、脂肪細胞、内皮細胞等に分化誘導できとくに1部の細胞は、骨格筋、骨芽細胞、脂肪細胞に分化できる多能性間葉系幹細胞であることが分かった。
多能性造血幹細胞の多方向への分化と自己複製の制御系をin vitroの培養系で再構成し、造血幹細胞の分化決定の分子機構を明らかにする事を目的として、骨髄間質細胞依存に増殖する3種類の造血幹細胞様細胞株(リンパ球系幹細胞株、分化マーカー陰性、c-Kit,Sca1陽性の造血幹細胞様の細胞株、骨髄球・リンパ球に分化可能な新たな幹細胞様細胞株)の樹立に成功した。さらに、これらマウス間質細胞株のヒト臍帯血幹細胞の支持機能を調べたところ、マウスの骨髄幹細胞に対すると同様の支持機能を持つこと、そして各種サイトカインと共同で幹細胞の増殖分化を促進することが分かった。
トランスジェニックラットの作出にも成功し、肝臓実質細胞、脳関門内皮細胞などの機能細胞株の樹立に成功した。今後、骨髄間質細胞株等を用いて、細胞移植による筋組織、骨組織などの再生治療の可能性を探る。

研究成果

• [文献書誌] Negishi Y.,Kubo A.,Obinata A.,Kawashima K.,Hirano H.,Yanai N.,Obinata M. and Endo H.: "Multipotency of a bone marrow stromal cell lineTBR31-2, established from ts SV40 antigen gene transgenic mice"Biophys Biochem Res.Commn. In press. (2000)
• [文献書誌] Yanai N.,Matsui N.,Furusawa T.,Okubo T.,and Obinata M.: "Sphingosine-1-phosphate and lysophosphatidic acid trigger invasion primitive hematopoietic cells into stromal cell layers"Blood,in press. (2000)
• [文献書誌] Sugiyama T.,Hasegawa K.,Yanai N.,Mikoshiba K.,Obinata M.,Matsuda Y.: "Alteration of the increase in intracellular[Ca(2+)]in proliferating smooth muscle cells"Biochem Biophys Res Commun.. 264. 774-776 (1999)
• [文献書誌] Ioyoda-Ohno H.,Obinata M.and Matsui Y.: "Members of the ErbB receptor tyrosine kinases are involved in germ cell development in fetal mouse gonads"Developmental Biol. 215. 399-406 (1999)
• [文献書誌] Takahashi R.,Hirabayashi M.,Yanai N.,Obinata M. and Ueda M.: "Establsihment of the tsA58 trangenic rats as a source of conditionally immortalized cell lines"Experimental Animals,. 48. 255-261 (1999)
• [文献書誌] Yanai N.,Matsui N.,Matsuda K-1.,Furusawa T.,Ohkubo T.,Nakazawa T.,Ishibashi K.,Nawa K., and Obinata M.: "A novel stromal cell-dependent hematopoietic cell line established from temperature-sensitive SV40 T-antigen transgenic mice"Exp.Hematol. 27. 1087-1096 (1999)