ES細胞・iPS細胞の機能制御を可能とする新規荷電性培養基板の開発

开发新型带电培养基质，可实现 ES 细胞和 iPS 细胞的功能控制

• 批准号: 21K15357
• 负责人: 廣田 聡
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University (2022)Hokkaido University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15357/
• 关键词: ES/iPS細胞; ハイドロゲル; バイオマテリアル; 幹細胞ニッチ

ES細胞やiPS細胞などの高度な多能性を持つ幹細胞は再生医療の基盤資源である。しかし、その維持や分化誘導は多種類の増殖因子を必要とし、高いコストや再現性、効率に課題が残されている。この問題を解決するため、本研究では従来にない視点で、新規培養基板を開発する。すなわち、表面電荷の制御可能な合成ハイドロゲルを用いて、ES/iPS細胞の幹細胞性や分化制御が可能な革新的培養基板を創出する。すでに、申請者は、未分化細胞と分化細胞では維持・増殖・分化に適した足場の電荷が異なることを見出している。また、NGSを用いた遺伝子プロファイルの解析により、正電荷をもつ合成ハイドロゲル上で分化誘導をおこなった際に分化抵抗性を示していた細胞は、Epiblast stem cells (EpiSCs)のようなPrimed型ではなく、むしろ未分化能の高いNaive型ES細胞に近い遺伝子発現プロファイルを示していることを明らかにした。より詳細に遺伝子発現パターンの変化を解析したところ、正電荷ゲル上で分化誘導を行った細胞では、未分化維持に関わるKlf4、Klf2、Klf5の発現量が維持されていた。さらに、これらの上流シグナルを明らかにするため阻害剤による検討をおこなったところ、ERK5経路が関わっている可能性が示唆された。今後は、荷電性ハイドロゲルがヒト多能性幹細胞に与える影響を解析する。これら一連の結果から得られる体系的な理解により、幹細胞性を制御する新たなバイオマテリアルの創出を実現する。

ES cells and iPS cells are highly pluripotent and maintain stem cells, which are the basis resources for regenerative medicine. It is necessary to maintain and induce differentiation and induce multiple types of proliferative factors, and it is a problem to have high reproducibility and efficiency. The problem is solved, the research is based on the viewpoint, and the new culture medium is developed. We have created innovative culture medium plates that can control surface charge and control surface charge, and can control the stem cell properties and differentiation of ES/iPS cells.すでに、Applicant は、Undifferentiated cells and differentiated cells ではMaintenance, proliferation and differentiation にAdaptable した Foot field のcharge がdifferent なることを见出している.また, NGS いた缝子プロファイルのanalytic により, positive charge をもつ synthesized ハイドロEpiblast stem cells (EpiSCs) のようなPrimed type ではなく, むしろundifferentiated energy の高いNai Type ve ES cells are the most common type of ES cells.よりDetails に伝子発 appear パターンの変化をanalytic したところ、Positive charge ゲル上でdifferentiation induction を行ったCells are maintained and maintained undifferentiated by Klf4, Klf2, and Klf5.さらに、これらの上流シグナルを明らかにするため hinder剤による検をおこなったところ, ERK5経路が关わっているpossibilityがshows instigation された. In the future, we will analyze the impact of charged stem cells on pluripotent stem cells.これら一continued result からget られる system なunderstanding により, stem cell-based をcontrol する新たなバイオマテリアルのcreate を実成する.