2015 Fiscal Year Annual Research Report
ヒトES/iPS細胞の維持と分化におけるプラズマ照射効果と分子生物学的基盤の形成
Publicly Offered Research
| Project Area | Plasma medical innovation |
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| Project/Area Number |
15H00904
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| Research Institution | Soka University |
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Principal Investigator |
西原 祥子 創価大学, 理工学部, 教授 (00164575)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プラズマ照射 / 胚性幹細胞 / 胚様体形成 / 分化 / H2O2 / FGFシグナル / Wntシグナル / 活性酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低周波低温大気圧プラズマを生体に照射すると、様々な生体組織からの応答が認められる。このため、低周波低温大気圧プラズマの医療への応用が行われようとしている。しかし、細胞応答の機構はほとんど明らかにされていない。
胚性幹細胞（ES細胞）は、多能性を持ち、生体を構成するすべての細胞へと分化する。マウスES細胞は、LIFを除いて浮遊培養すると、マウス胚を模した分化過程を経て、エピブラスト(着床後胚)から、三胚葉(内胚葉、中胚葉、外胚葉)で構成される胚様体へと分化する。我々は、この分化系を用い、プラズマ照射の分化に与える影響を検討している。
前年度までの研究で、細胞への直接のプラズマ照射の有無にかかわらず、プラズマ照射した培地で培養すると、エピブラストへの分化が促進され、それに続く中胚葉と内胚葉分化の抑制、外胚葉から神経分化の促進が起こることが明らかになった。本年度は、これらに関わる分子種を明らかにした。
冷蔵保存した培地でも同様な効果が認められたため、本効果は、プラズマ照射した培地中の寿命の比較的長い分子種に由来すると考えられた。そこで、プラズマ照射した培地中のH2O2と等量のH2O2をプラズマ照射していない培地に加え、検討を行った。中胚葉と内胚葉分化の抑制にはH2O2以外のプラズマ照射特有の分子種が関与し、エピブラストへの分化の促進と外胚葉分化から神経分化の促進にはH2O2が主に関与していた。また、エピブラストへの分化と外胚葉分化から神経分化の促進では、リン酸化ERKが増加しており、FGFシグナルの活性化が分化促進の原因になっていた。中胚葉と内胚葉分化の抑制では、Wntシグナルが抑制されていることも明らかになった。これらの事実から、プラズマ照射が、産生する活性酸素種を介して分化に関わるシグナルを制御し、細胞の分化に影響を与えることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
プラズマ照射が、産生するH2O2などの活性酸素種などを介して分化に関わるシグナルを制御し、細胞の分化に影響を与えることを明らかにすることができ、計画は、おおむね順調に進んでいる。論文の出版、関連特許の提出も行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、以下の２点について、検討を行う。
(1)中胚葉と内胚葉の分化の抑制を引き起こしているWntシグナルの抑制には、H2O2は関わっていなかった。今年度は、Wntシグナルの抑制にどのような分子種が関わっているか明らかにする。
(2)ヒトES細胞とiPS細胞において、同様な効果があるか、検討を行う。
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Research Products
(7 results)
