ヒト外胚葉性間葉系幹細胞による非瘢痕性機能的皮膚再生メカニズムの解明

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熱傷瘢痕や術後瘢痕などの皮膚損傷組織は、線維性瘢痕組織で応急的に置換され、その代償として毛包や汗腺などの皮膚付属器を消失した、瘢痕性非機能的修 復を余儀なくされる。一方、胎児皮膚は皮膚損傷後にも瘢痕を生じることなく、皮膚付属器を伴う非瘢痕性機能的組織修復が得られることが知られている。しかし、この非瘢痕性機能的組織再生メカニズム、およびそれに関わる分子基盤は未だ解明されていない。申請者が所属する研究室では、栄養障害型表皮水疱症の表皮再生メカニズムを解析するなかで、皮膚損傷時に骨髄から誘導される外胚葉性間葉系幹細胞が、表皮幹細胞とクロストークすることで、皮膚付属器を伴う非瘢痕性機能的組織再生を誘導していることを発見した。しかし、このヒト外胚葉性間葉系幹細胞は骨内膜に存在し、生理的条件下の骨髄中にはごく少数しか存在しないため、現在特異的に採取・ 培養し、その機能を解析する手段がない。そこで本研究では、ヒトiPS細胞から外胚葉性間葉系幹細胞と表皮幹細胞をそれぞれ誘導し、両者を用いた三次元培養皮膚を作製する。作製した皮膚の遺伝子発現をシングルセルレベルで詳細に解析することで、外胚葉性間葉系幹細胞と表皮幹細胞 のクロストークによる非瘢痕性機能的皮膚再生メカニズムの解明を目指す。 本研究は、これまで成体の組織再生に寄与すると考えられていた中胚葉性間葉系幹細胞ではなく、機能が全く知られていなかった外胚葉性間葉系幹細胞を用いる点で大変意義がある。また、単一細胞網羅的遺伝子発現解析により、皮膚発生時の分化細胞系譜を明らかにすることで、皮膚付属器を伴う機能的皮膚再生メカニズムが解明でき、表皮水疱症をはじめとする皮膚組織再生を必要とする疾患の新規治療法を提供できる点で重要である。