組織再生スケールアップを目指した生体内血管網構築法の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26670863
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 日比 英晴 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90345885)
• 研究分担者: 山本 朗仁 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学系), 教授 (50244083)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 移植・再生医療 / 再生医学

研究実績の概要

本研究の全体構想は幹細胞培養上清の調製法と適用法を工夫することにより，区域欠損のような組織欠損部に血管網構築を誘導し，骨再建など大規模組織再生を可能にすることを目指すものであり，その目的は血管系を誘導するのに最適な幹細胞培養上清を得るための培養条件と，生体内で実際に血管系を誘導するのに最適な上清の投与方法を求めることであった．
本年度の研究は培養条件の再検討と適応となる組織欠損モデルでの評価を中心に推進した．培養環境を酸素濃度21％の標準に対して1％などの低い酸素濃度，伸展刺激付加条件として設定し，それぞれの環境下で骨髄間葉系幹細胞，歯髄幹細胞を培養した．培養細胞に発現する血管新生に関連する遺伝子，培養上清中のそれらのタンパク質，管腔形成能，細胞遊走能はいずれも標準よりも特に低酸素条件で有意に高かった．また培養上清を生体内の組織欠損部に適用することにより，複数の骨欠損モデルのみならず末梢神経の区域欠損モデルにおいても組織再生が促されることがわかった．その効果は骨においては標準よりも低酸素条件で有意に高かった．その過程は培養上清に含まれる血管形成に関係する因子が組織欠損部で作用し，血管網が構築されるところから始まることを示した．
低酸素濃度の培養環境下に置かれた細胞は酸素供給を欲し環境改善のために血管形成を促す因子を放出する．その因子を利用して組織を形成する細胞のライフラインである血管網を整備することは効率的な組織再生のための有効な方策であると考える．

研究成果

• [雑誌論文] Secreted ectodomain of sialic acid-binding Ig-like lectin-9 and MCP-1 synergistically regenerate transected rat peripheral nerves by altering macrophage polarity (2017)
  • 著者名/発表者名: Kano F, Matsubara K, Ueda M, Hibi H, Yamamoto A
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 35 ページ: 641-653
  • DOI: 10.1002/stem.2534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodontal tissue regeneration using the cytokine cocktail mimicking secretomes in the conditioned media from human mesenchymal stem cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi K, Katagiri W, Osugi M, Kawai T, Sugimura-Wakayama Y, Hibi H
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 484 ページ: 100-106
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.01.065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secreted ectodomain of SIGLEC-9 and MCP-1 synergistically improve acute liver failure in rats by altering macrophage polarity (2017)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Ishigami M, Matsushita Y, Hirata M, Matsubara K, Ishikawa T, Hibi H, Ueda M, Hirooka Y, Goto H, Yamamoto A
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 44043
  • DOI: 10.1038/srep44043
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A defined mix of cytokines mimics conditioned medium from cultures of bone marrow-derived mesenchymal stem cells and elicits bone regeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: Katagiri W, Sakaguchi K, Kawai T, Wakayama Y, Osugi M, Hibi H
  • 雑誌名: Cell Proliferation 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111/cpr.12333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conditioned medium from the stem cells of human exfoliated deciduous teeth ameliorates experimental autoimmune encephalomyelitis (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimojima C, Takeuchi H, Jin S, Parajuli B, Hattori H, Suzumura A, Hibi H, Ueda M, Yamamoto A
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 196 ページ: 4164-4171
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1501457
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multifaceted therapeutic benefits of factors derived from dental pulp stem cells for mouse liver fibrosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirata M, Ishigami M, Matsushita Y, Ito T, Hattori H, Hibi H, Goto H, Ueda M, Yamamoto A
  • 雑誌名: Stem Cells Translational Medicine 巻: 5 ページ: 1416-1424
  • DOI: pii: sctm.2015-0353
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ラット末梢性嚥下障害モデルにおける乳歯歯髄幹細胞由来成長因子による治療効果の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鶴田剛士，片桐渉，大杉将嗣，酒井陽，椙村有紀子，坂口晃平，渡邊純奈，日比英晴
  • 学会等名: 第61回日本口腔外科学会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-11-26 – 2016-11-26
• [学会発表] CD109 is a component of exosome secreted from cultred cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakakura H, Hibi H, Takahashi M, Murakumo Y
  • 学会等名: 4th Annual Meeting of the American Society for Exosomes and Microvesicles
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 2016-10-20 – 2016-10-24
  • 国際学会
• [学会発表] 歯原性上皮細胞のエナメル芽細胞への分化におけるEpiprofin とT-box1の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒井陽，吉崎恵悟，千葉雄太，池内友子，山本朗仁，日比英晴，山田吉彦
  • 学会等名: 第58回歯科基礎医学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-08-24 – 2016-08-26
• [学会発表] M2マクロファージのSchwann細胞に対する影響と神経再生療法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加納史也，山本朗仁，石川純，市村典久，日比英晴
  • 学会等名: 第37回日本炎症・再生医学会
  • 発表場所: 京都市勧業館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-06-16 – 2016-06-17
• [学会発表] 新規M2マクロファージ誘導因子を用いた難治性肝疾患治療法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤隆徳，山本朗仁，平田真里奈，日比英晴，石上雅敏，後藤秀実
  • 学会等名: 第37回日本炎症・再生医学会
  • 発表場所: 京都市勧業館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-06-16 – 2016-06-17
• [学会発表] ヒト脱落乳歯歯髄由来幹細胞培養上清を用いた実験的自己免疫性脳脊髄炎治療の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 下島千明，山本朗仁，金世杰，竹内英之，服部宇，錫村明生，上田実，日比英晴
  • 学会等名: 第37回日本炎症・再生医学会
  • 発表場所: 京都市勧業館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-06-16 – 2016-06-17