間葉系幹細胞から心筋細胞への分化誘導法の確立:誘導因子と特異的表面抗原の同定

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470151
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 福田 恵一 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (20199227)
• 研究分担者: 伯野 大彦 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (80286476) ; 佐藤 敏彦 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40286464) ; 高橋 栄一 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00276247) ; 冨田 雄一 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00296568) ; 田原 聡子 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (80296566)
• キーワード: 間葉系幹細胞 / 心筋細胞 / 細胞増殖因子 / 再生医学 / サイトカイン / 分化誘導

研究概要

(1)細胞増殖因子を用いたCMG細胞の分化誘導法の開発
これまでマウス、アフリカツメガエルの受精卵の中胚葉系の細胞から心筋を誘導する際にはTGFβ、IGF-1、アクチピン、PDGF、LIF等の細胞増殖因子やレチノイン酸、DMSO等が用いられてきた。これらの因子のあるものは胚性癌細胞や胚性幹細胞を心筋に分化誘導する作用を持つ。間葉系幹細胞は中胚葉由来の組織に分化するが、CMG細胞は心筋細胞により分化が進んだ心筋芽細胞であることが明らかとなっている。間葉系幹細胞を心筋細胞により効率的に分化させうる条件を見出すため、いずれの因子が心筋細胞への分化に有効かを検討した。増殖因子存在下にCMG細胞を培養し心筋分化への効率を比較した。その結果、種々の濃度のTGFβ、IGF-1、アクチピン、PDGF、LIF等の細胞増殖因子やレチノイン酸ではCMG細胞を心筋細胞に分化誘導できないことが明らかとなった。また、DMSOはCMG細胞を一部心筋細胞に分化できることが明らかとなった。CMG細胞をさまざまな細胞と共培養することにより、心筋細胞に分化できるかを検討したところ、心筋細胞との共培養すると心筋に分化できるが、心線維芽細胞との共培養では心筋に分化できないことが明らかとなった。今後どのような因子が細胞を分化させ得るのかに関し、検討して行く予定である。

研究成果

• [文献書誌] Hiroaki Kodama, Keiichi Fukuda et al.: "Role of EGF receptor and Pyk2 in endothelin-1-induced ERK activation in rat cardiomyocytes"J.Mol.Cell.Cardiol.. 34. 139-150 (2002)
• [文献書誌] keiichi Fukuda: "Molecular characterization of regenerated cardiomyocytes derived from adult mesenchymal stem cells"Congenital anomaltes. 42. 1-9 (2002)
• [文献書誌] keiichi Fukuda: "Development of regenerative cardiomyocytes from mesenchymal stem cells for cardiovascular tissue engineering"Artificial Organs. 25. 183-193 (2001)
• [文献書誌] keiichi Fukuda: "Potassium Channel Blocker Activates Extracellular Signal Regulated Kinases via Pyk2 and EGF Receptor in Rat cardiomyocytes K^+ Channel Blocker-Evoked Signals in Cardiomyocyte"J AM Coll Caridol. 38. 1554-1563 (2001)
• [文献書誌] Motoaki Sano, Keiichi Fukuda et al.: "ERK and p38MAPK. but not NF-κB, are critically involved in reactive oxygen species-mediated induction of IL-6 by angiotensin II in cardiac fibroblasts"Cire Res. 89. 661-669 (2001)
• [文献書誌] Daihiko Hakuno, Keiichi Fukuda et al.: "Bone marrow-derived cardiomyocytes (CMG cell) expressed functionally active adrenergic and muscarinic receptors"Circulation. 105. 380-386 (2002)