SHED分泌因子が軟骨細胞の増殖・分化に与える機序を解明する

ヒト乳歯幹細胞（stem cells from human exfoliated deciduous teeth(SHED) ）が放出する細胞外小胞（extracellular vesicles （EVs））をヒト軟骨細胞へ添加後、軟骨細胞の細胞内シグナル伝達の変化とその原因因子の探索を行った。ウェスタンブロッティング解析によりSHEDのEVsの刺激後、軟骨細胞の細胞増殖に関係するERK MAPキナーゼ経路とβ-カテニン経路の活性化を認め、ウェスタンブロッティング解析およびフローサイトメトリー解析により軟骨細胞の増殖に関係する膜表面タンパク質であるインテグリンβ1の発現の上昇を認めた。SHEDのEVsをRNase処理後、軟骨細胞を刺激しても未処理EVsと同様に細胞増殖を促進する結果となったことから、SHEDのEVsの軟骨細胞への影響についてEVs中のタンパク成分に着目した。まず、CRISPRCas9によりSHEDのインテグリンβ1ノックアウト細胞を作製し、ノックアウト細胞由来のEVsで軟骨細胞を刺激したところ、ウェスタンブロッティング解析により軟骨細胞のインテグリンβ1の発現に有意差を認めなかった。次に、SHEDと同様に軟骨細胞のインテグリンβ1ノックアウト細胞を作製した。インテグリンβ1ノックアウト軟骨細胞は未処理の軟骨細胞と比較してBrdU増殖試験により増殖能が低いことがわかった。SHEDのEVsで刺激したところ、BrdU増殖試験およびBrdUセルサイクルアッセイにより、インテグリンβ1ノックアウト軟骨細胞の増殖能は回復を示した。よって、SHEDのEVs中のタンパク成分が軟骨細胞のインテグリンβ1のシグナルを補償または補填することによって、軟骨細胞の増殖能を促進することがわかった。

ヒト乳歯幹細胞（stem cells from human exfoliated deciduous teeth(SHED) ）が放出する細胞外小胞（extracellular vesicles （EVs））をヒト軟骨細胞へ添加後、軟骨細胞の細胞内シグナル伝達の変化とその原因因子の探索を行った。ウェスタンブロッティング解析によりSHEDのEVsの刺激後、軟骨細胞の細胞増殖に関係するERK MAPキナーゼ経路とβ-カテニン経路の活性化を認め、ウェスタンブロッティング解析およびフローサイトメトリー解析により軟骨細胞の増殖に関係する膜表面タンパク質であるインテグリンβ1の発現の上昇を認めた。SHEDのEVsをRNase処理後、軟骨細胞を刺激しても未処理EVsと同様に細胞増殖を促進する結果となったことから、SHEDのEVsの軟骨細胞への影響についてEVs中のタンパク成分に着目した。まず、CRISPRCas9によりSHEDのインテグリンβ1ノックアウト細胞を作製し、ノックアウト細胞由来のEVsで軟骨細胞を刺激したところ、ウェスタンブロッティング解析により軟骨細胞のインテグリンβ1の発現に有意差を認めなかった。次に、SHEDと同様に軟骨細胞のインテグリンβ1ノックアウト細胞を作製した。インテグリンβ1ノックアウト軟骨細胞は未処理の軟骨細胞と比較してBrdU増殖試験により増殖能が低いことがわかった。SHEDのEVsで刺激したところ、BrdU増殖試験およびBrdUセルサイクルアッセイにより、インテグリンβ1ノックアウト軟骨細胞の増殖能は回復を示した。よって、SHEDのEVs中のタンパク成分が軟骨細胞のインテグリンβ1のシグナルを補償または補填することによって、軟骨細胞の増殖能を促進することがわかった。