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PDGFによる歯髄幹細胞の神経細胞分化誘導法の確立

PDGF诱导牙髓干细胞神经细胞分化方法的建立

基本信息

批准号：
18K17243
负责人：
菅原優
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K17243/
关键词：
歯髄幹細胞オリゴデンドロサイト PDGF BMP 再生歯

项目摘要

マウス歯髄由来細胞株に対してヘキスト色素の取り込みを利用したフローサイトメトリー法にて、幹細胞マーカーを発現し多能性を有する歯髄幹細胞株（SP細胞）の作成に成功している。SP細胞をPDGF-BBで刺激することによりcontrolやPDGF-AAで刺激した場合と比較し、細胞数が増加することが分かった。分化においてもPDGF-AAでSP細胞を刺激すると象牙芽細胞の分化マーカーであるDSPPのmRNA発現を誘導し、PDGF-BBで刺激するとDSPPのmRNAの発現は減少し、BMP刺激によるSP細胞のDSPPのmRNA発現上昇をも抑制することが分かった。さらにPDGF-BBで刺激されたSP細胞は細長く突起を伸ばすことが観察された。元々歯髄幹細胞は頭部神経堤由来の細胞であること、PDGFα受容体がグリア細胞に出現しその分化に重要な役割を果たすことから、PDGF-BB刺激後に神経細胞の分化マーカーのmRNA発現をRT-PCR法を用いて解析したところオリゴデンドロサイトに特徴的なPlp-1やOlig2のmRNAの発現が誘導された。ウェスタンブロット法、siRNA法を用いて、PDGF受容体下のシグナル伝達経路を解析したところ、PDGF-AAでp38のリン酸化が強く誘導される一方、PDGF-BBではERK1/2、p38、Aktが強くリン酸化されることが明らかとなった。また、PDGF-BBはBMP2によるsmad5のリン酸化促進を抑制し、PDGF-BB単独ではBMPレセプターであるALK3とBMPRⅡのmRNAの発現を抑制したが、PDGF-BBとBMP2の両方では抑制されなかった。これより、PDGF-BBはBMP2によるsmadのリン酸化促進を抑制することによる象牙芽細胞分化の抑制因子であり、オリゴデンドロサイト分化に関与している可能性が示唆された。

The stem cell line (SP cell) was successfully produced by the method of obtaining pigment from the stem cell line SP cells are stimulated by PDGF-BB and PDGF-AA. The expression of DSPP mRNA was induced by PDGF-AA stimulation of SP cells during differentiation, decreased by PDGF-BB stimulation, and inhibited by BMP stimulation of SP cells. PDGF-BB stimulates SP cells to elongate and expand their structures. The expression of mRNA of Plp-1 and Olig-2, which are characteristic of the differentiation of neurons after PDGF-BB stimulation, was induced by RT-PCR. The expression of ERK1/2, p38 and Akt in PDGF-AA and PDGF-BB was analyzed by siRNA method and siRNA method. PDGF-BB alone inhibits BMP mRNA expression in ALK3 and BMPR II, while PDGF-BB alone inhibits BMP mRNA expression in BMP2. PDGF-BB may be an inhibitor of differentiation of ivory bud cells, which may be related to the inhibition of smad acidification by BMP2.