低酸素下におけるヒト歯髄細胞および多能性幹細胞由来エクソソームの性状と機能の解析

我々は、これまでに約300人のヒト智歯から歯髄細胞（Dental Pulp Cell : DPC）を樹立し、DPCの幹細胞性の解析や、生体環境下（低酸素）における応答、人工多能性幹細胞（iPS細胞）への誘導、脊髄損傷への細胞治療などの再生医療応用への研究を行ってきた。近年ではDPCなど間葉系細胞の培養上清中のエクソソームに様々な生理活性や疾患治療への効果が報告されているが、そのほとんどが生体環境とは異なる高酸素環境での研究である。我々はこれまでに低酸素環境でDPCが幹細胞性を維持し、iPS細胞への誘導効率が高まることを報告し、生体内環境に近い低酸素がDPCやiPS細胞に適した環境であることを示してきた。そこで、本研究では様々な酸素環境下におけるDPCとiPS細胞のエクソソームを解析し、その成分解析および疾患治療への治療効果を検証していく。初年度は、エクソソームの採取を行うにあたり、異なる酸素濃度培養下におけるDPCの性状解析を行った。新たに、低酸素培養システムを構築したため、まずは低酸素および無血清培養下でのDPC細胞が、通常酸素条件下よりも高い増殖能と分化能を維持できることを確認した。また、低酸素培養下で分化誘導で分化が抑制されることも確認した。次年度以降は、低酸素濃度下でのエクソソームの採取を行い、エクソソームの分泌量やその性状、また遺伝子学的解析を行った。また、複数の細胞ラインを使用し、エクソソームの低酸素培養下に特有な因子を特定し、臨床応用に期待できるものを探索した。

我々は、これまでに約300人のヒト智歯から歯髄細胞（Dental Pulp Cell : DPC）を樹立し、DPCの幹細胞性の解析や、生体環境下（低酸素）における応答、人工多能性幹細胞（iPS細胞）への誘導、脊髄損傷への細胞治療などの再生医療応用への研究を行ってきた。近年ではDPCなど間葉系細胞の培養上清中のエクソソームに様々な生理活性や疾患治療への効果が報告されているが、そのほとんどが生体環境とは異なる高酸素環境での研究である。我々はこれまでに低酸素環境でDPCが幹細胞性を維持し、iPS細胞への誘導効率が高まることを報告し、生体内環境に近い低酸素がDPCやiPS細胞に適した環境であることを示してきた。そこで、本研究では様々な酸素環境下におけるDPCとiPS細胞のエクソソームを解析し、その成分解析および疾患治療への治療効果を検証していく。初年度は、エクソソームの採取を行うにあたり、異なる酸素濃度培養下におけるDPCの性状解析を行った。新たに、低酸素培養システムを構築したため、まずは低酸素および無血清培養下でのDPC細胞が、通常酸素条件下よりも高い増殖能と分化能を維持できることを確認した。また、低酸素培養下で分化誘導で分化が抑制されることも確認した。次年度以降は、低酸素濃度下でのエクソソームの採取を行い、エクソソームの分泌量やその性状、また遺伝子学的解析を行った。また、複数の細胞ラインを使用し、エクソソームの低酸素培養下に特有な因子を特定し、臨床応用に期待できるものを探索した。