| 研究課題/領域番号 |
20220010
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)
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| 研究分担者 |
山本 雅哉 京都大学, 再生医科学研究所, 助教 (10332735)
梅澤 明弘 国立成育医療センター, 生殖医療部, 部長 (70213486)
出沢 真理 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50272323)
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| キーワード | カチオン化多糖 / 遺伝子導入キャリア / 3次元スポンジ足場 / バイオリアクタ / 未分化間葉系幹細胞 / バイオマテリアル / 幹細胞治療 / 細胞の生物機能改変 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、再生医療の2つのアプローチである細胞移植とバイオマテリアル医工学技術を利用した生体組織工学とを組み合わせ、移植に用いる幹細胞の生物機能を高めるための生体組織工学技術を開発することである。プルランへスペルミンを化学導入することで遺伝子導入非ウイルス性材料のカチオン化多糖を作製した。βTCP顆粒を混合した力学補強3次元ゼラチンスポンジに、得られたカチオン化多糖とプラスミドDNAとの複合体を含浸させた。骨髄より単離した未分化間葉系幹細胞(MSC)を播種、遺伝子導入のための培養を行った結果、幹細胞に対する効率のよい遺伝子発現が認められた。複合体の3次元スポンジからの放出挙動と遺伝子発現挙動がよく相関していることがわかった。次に、細胞培養基材ではなく、遺伝子導入材料の工夫によって、プラスミドDNA発現期間のコントロールを可能とする技術を研究開発した。エチレンジアミを化学導入したカチオン化ゼラチンを作製した。このカチオン化ゼラチンからなる数μmサイズの微粒子を作製した。その微粒子にプラスミドDNAを包含させたMSCとともに培養したところ、微粒子はMSC内に取り込まれ、プラスミドDNAが細胞内で徐放化された。プラスミドDNA徐放期間の増大とともにDNA発現期間も延長した。以上のことより、プラスミドDNAの細胞内徐放システムは、新しい遺伝子導入法となりえると考えられた。また、サルMSCに対して、同様の検討を行ったところ、細胞の生存率を下げることなく、細胞の神経分化が達成され、細胞からのドーパミンの分泌が確認された。
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