共培養システムによる骨髄細胞等の心筋分化誘導に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14657331
• 研究機関: 国立循環器病センター(研究所)
• 研究代表者: 富田 伸司 国立循環器病センター研究所, 再生医療部, 室長 (30260730)
• 研究分担者: 由谷 親夫 国立循環器病センター, 臨床検査部, 部長 ; 中谷 武嗣 国立循環器病センター, 臓器移植部, 部長 (60155752) ; 菅 理晴 国立循環器病センター研究所, 再生医療部, 室長 (80265397) ; 日高 京子 国立循環器病センター研究所, バイオサイエンス部, 室長 (00216681)
• キーワード: 共培養 / 骨髄細胞 / 心筋細胞 / 分化 / 環境因子 / 再生 / 免疫組織学的検討 / 同期的収縮

研究概要

緒言)骨髄細胞が生体内で心筋へ分化することを示す報告がいくつかあるが、in vivoでの現象で〓るがゆえに、心臓内環境因子の詳細は不明である。われわれは、これらの現象を、in vitroで模〓化することにより、環境因子による骨髄細胞の分化誘導の解析を行なった。方法)ラット新生児〓筋細胞(CM)とGFPマウス骨髄細胞(GFP-BM)を用いて、Group1:GFP-BM単独培養〓Group2:GFP-BMとCM(Insert内)培養、Group3:GFP-BMとCMの同一培養皿内共培養のモデ〓を作成した。GFP-BMのCMとの同期的収縮の現象と免疫組織学的検討により心筋分化を解析し〓結果)Group1と2においては、GFP-BMの拍動や心筋原性分化は認められなかった。それに対〓て、Group3では、共培養開始2日後から、一部のGFP-BMは拍動するCMに接着し同期収縮を〓ているのが観察された。共培養開始1日後からMyosin Heavy Chain陽性GFP-BMが認めら〓(0.14%)、5日後に有意に増加した。Connexin43陽性とANP陽性(0.78%)GFP-BMは、2日後〓ら認められた。Troponin I陽性GFP-BMは4日後に初めて認められ、その後増加した。考察)〓の共培養システムを用いて心臓内環境モデルを作成することで、In vitroにおいて人工的化合物〓用いることなく骨髄細胞の心筋分化を報告した。"環境因子"といわれてきた骨髄細胞の心筋分〓のメカニズムの解明に一つの方法論を提供し、さらに、in vivoでの条件を模擬化することにより〓in vitroで心筋分化に関する研究の発展に貢献することが期待される。結論)本研究での共培養〓ステムで、骨髄細胞は、心筋細胞との直接接着により心筋特異的タンパクの発現を認め、心筋原〓分化をすることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] S.Tomita, et al.: "Bone marrow stromal cells contract synchronously with cardiomyocytes in a coculture system"Jpn J Thorac Cardiovasc Surg. Vol.50,No.8. 321-324 (2002)
• [文献書誌] S.Fukuhara, S.Tomita, et al.: "Comparison of cell labeling methods for cell transplantation to treat heart failure : Quantitative analysis in the long term"Transplantation proceeding. Vol.34,No.7. 2720-2723 (2002)
• [文献書誌] S.Fukuhara, S.Tomita, et al.: "Direct cell-to-cell interaction of cardiomyocytes is a key for bone marrow stromal cells to go into cardiac lineage in vitro"J Thorac Cardiovasc Surg. (in press). (2003)
• [文献書誌] 中谷武嗣, 富田伸司, 他: "心筋再生療法"呼吸と循環. 50巻10号. 1015-1020 (2002)
• [文献書誌] 富田伸司, 他: "骨髄細胞を用いた心筋再生に関する研究"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会 講演論文集. No.02-35. 269-270 (2003)
• [文献書誌] 富田伸司, 他: "心筋細胞との共培養による骨髄細胞の心筋分化"日本再生医療学会誌. Vol.2,No.1. 43-47 (2003)