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2012 年度 実施状況報告書

iPS細胞由来気管上皮の作製と分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24659751
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

大森 孝一  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (10233272)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードiPS細胞 / 再生 / 気管上皮
研究概要

iPS細胞の培養:京都大学より使用承諾を受け理化学研究所バイオリソースセンターより購入したマウス線維芽細胞由来iPS細胞(iPS-MEF-Ng-20D-17)をフィーダー細胞上で培養し十分量のストックを確保した。足場材料の開発:アテロコラーゲンに凍結乾燥を施し、コラーゲンスポンジを作製した。分化誘導:気管上皮様細胞へ分化させるためiPS細胞から胚様体を形成させた。まずiPS細胞とフィーダー細胞を分離し、得られたiPS細胞を低接着性の96穴プレートに1穴あたり2000細胞になるように播種し、数日間培養し胚様体を形成させた。培地にはKSRを添加したノックアウトD-MEM(無血清培地)を用い形成させた胚様体をゼラチンコートした培養皿に移し、接着培養を行った。接着させた胚様体の培養を継続し気管上皮様細胞が誘導された。また、アクチビンやb-FGFなどの増殖因子を使用しiPS細胞の上皮への分化を促し、免疫染色にて線毛様細胞への分化を確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

(1)iPS細胞の維持培養が確立できた:マウス線維芽細胞由来iPS細胞をフィーダー細胞上で培養し,十分量のストックを確保した。
(2)足場材料を開発した:アテロコラーゲンに凍結乾燥を施し,コラーゲンスポンジを作製した。
(3)分化誘導:まずiPS細胞とフィーダー細胞を分離し,得られたiPS細胞を低接着性の96穴プレートに1穴あたり2000細胞となるように播種し,数日間培養し胚様体を形成させた。さらに胚様体を接着性の培養皿へ移し,接着培養を行った。接着させた胚様体の培養培地にアクチビンやb-FGFなどの分化誘導因子を添加しiPS細胞の上皮への分化を促し,H-E染色にて上皮様細胞への分化を形態学的に確認した。さらに免疫染色ではβ-tuburinIV,Foxj1で線毛細胞への分化を確認した。

今後の研究の推進方策

(1)in vitroにおいて線毛上皮を構成する基底細胞,線毛細胞の層状の再生を免疫組織化学的に確認する。
(2)気管上皮欠損部への移植による評価:全身麻酔下に免疫不全ラットの気管を露出させ,気管上皮部分欠損モデルを作製する。in vitroにおいて気管上皮様細胞へ一部分化誘導した胚様体を足場材料に入れ,気管欠損部に合わせて加工し,移植を行う。観察期間ののちに安楽死を施し,気管を摘出する。摘出標本より凍結切片及びパラフィン切片双方を作製し,必要に応じ免疫染色などを行う。評価項目としては,
・上皮形成の有無・形態(H-E染色)
・上皮細胞の形質(β-tubulinIV,TTF-Iなどで免疫染色)
・移植細胞の追跡,経時的変化

次年度の研究費の使用計画

実験動物・薬品類・実験器具など:1,532,741円
成果発表・調査研究のための旅費:400,000円
成果発表のための投稿料,英文校閲料:400,000円

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Potential for Respiratory Epithelium Regeneration From Induced Pluripotent Stem Cells2013

    • 著者名/発表者名
      Otsuki K, Omori K, et al.
    • 雑誌名

      Annals of Otology, Rhinology&Laryngology

      巻: 122 ページ: 25-32

    • 査読あり
  • [学会発表] 気管の再生医療2012

    • 著者名/発表者名
      大森 孝一
    • 学会等名
      日本臨床麻酔学会第32回大会
    • 発表場所
      郡山市
    • 年月日
      20121101-20121103
  • [学会発表] Regeneration of respiratory epithelium-like tissue from induced pluripotent stem cells2012

    • 著者名/発表者名
      Otsuki K, Omori K, et al.
    • 学会等名
      92nd Annual Meeting of The American Broncho-Esophagological Association
    • 発表場所
      San Diego (U.S.A.)
    • 年月日
      20120418-20120419
  • [学会発表] Potential of induced pluripotent stem cells for regeneration of respiratory epithelium: Preliminary study2012

    • 著者名/発表者名
      Otsuki K, Omori K, et al.
    • 学会等名
      The 14th Japan-Korea Joint Meeting of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery
    • 発表場所
      Kyoto(Japan)
    • 年月日
      20120412-20120414

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公開日: 2014-07-24  

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