| 研究課題/領域番号 |
13557124
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
井ノ上 逸朗 東京大学, 医科学研究所, 客員助教授 (00192500)
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| 研究分担者 |
小宮 節郎 鹿児島大学, 医学部, 教授 (30178371)
中島 敏晶 東京大学, 医科学研究所, 寄付研究部門教員 (50307956)
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| キーワード | 間葉系幹細胞 / マイクロアレイ / 遺伝子発現 / Wntパスウェイ / 骨芽細胞 |
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| 研究概要 |
ヒト間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell : MSC)は骨、軟骨、靭帯、筋あるいは脂肪などに分化する能力を有する細胞で、ヒト骨髄液から単離・培養できる。MSCは骨、軟骨系細胞への分化能、および組織形成能を有するので、整形外科領域での再生医療への応用が期待されている。胚性幹細胞(ES細胞)と異なり成人より得ることが出来る。すなわち再生を必要とする患者本人から採取可能という利点があり、自己組織なので免疫拒絶の心配が非常に少ない。本年度は、整形外科領域での再生医療を目指し基礎データの収集をおこなった。
MSCの骨芽細胞、軟骨細胞への分化能の確認、そしてMSC分化に伴う遺伝子発現変化をマイクロアレイシステムで体系的に検討し、遺伝子発現プロファイルから分化にともなう細胞機能変化を予測した。MSCを骨芽細胞、脂肪細胞へ分化誘導し、分化に伴う遺伝子発現を網羅的にマイクロアレイにて検討した。いくつかの代謝経路に関与する遺伝子群が分化に伴いDNAマイクロアレイ上で発現変化していた。なかでもWntパスウェイ遺伝子の発現変化に注目した。すなわち骨芽細胞分化に伴い、Wnt2、4、11遺伝子は発現抑制されており、脂肪細胞分化に伴い発現増強していた。骨芽細胞系分化に伴いWnt系抑制が示唆された。それを支持するようWntレセプターのアンタゴニストFRZB, hDKKの発現増加を認めた。これらの結果は定量的real time PCR法により確認している。骨芽細胞、脂肪細胞分化に伴いWnt系の活性化や抑制が実際おこっているかについては、β-カテニンの蛋白量をウェスターンブロット測定にて確認できた。すなわちWnt系抑制のおこる脂肪細胞系ではβ-カテニンの発現量は分化とともに減少していた。Wnt系活性化もしくは抑制メカニズム解明には、遺伝子発現系の確立が必要である。MSCは通常のプラスミドでのトランスフェクションの効率は非常に低いので、アデノウイルスによる遺伝子発現システムを構築中である。骨芽細胞、脂肪細胞分化に関与する遺伝子を同定し、その機能的関与を解明することにより、OPLL、骨粗鬆症まどの骨代謝疾患への新たな治療法の開発も可能となる。
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