Study of regenerative therapy using human umbilical cord mesenchymal stem cells which has the osteoinductive and osteoconductive properties.

利用具有骨诱导和骨传导特性的人脐带间充质干细胞进行再生治疗的研究。

• 批准号: 21K17030
• 负责人: 梶山 創太郎
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tsurumi University
• 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 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17030/
• 关键词: 臍帯組織由来幹細胞; 骨髄培養上清; 培養上清; 骨髄間葉系幹細胞

研究代表者は新たな細胞ソースとしてヒト臍帯動・静脈周囲に存在する間葉系幹細胞（以下HUCPVCｓ）に注目している。これまでの研究でHUCPVCsをヒト骨髄幹細胞の培養上清（以下BM-CM）で培養することで骨形成が増加した。さらにBM-CMを採取する際、骨髄幹細胞が70％コンフルエントから石灰化ノジュール形成するまでの期間のBM-CMでHUCPVCsを培養することにより効果的に骨形成が増加することを確認した。本研究では臨床応用を見据え無血清培地を用い、HUCPVCsを分化・誘導後実験動物に移植し、骨形成量を分析し、骨伝導能と骨誘導能を有する細胞としての新規の骨再生療法の開発を目的とした。令和３年度はHUCPVCsをより効果的に骨系へと分化させるために、再度最適なBM-CM採取期間について検討した。BM-CMを３つの期間にわけてHUCPVCsに添加した。タイムポイントは1・２・３週としてALP染色、Alizarin Red染色を評価方法とした。BM-CMの３つの期間の検討では、コンフルエント期は他の時期よりもALP染色、Alizarin Red染色での陽性反応が明らかであった。この結果をふまえて、in vivoで分化させた細胞が骨再生への影響について検討することとした。足場としてコラーゲンスポンジを用いて各細胞を１週間培養し移植試料とした。骨欠損モデルとしてラット頭蓋骨に骨欠損を作製し移植した。移植後４週でμ-CTによる解析とHE染色による組織学的観察を行った。移植４週間後のμ-CT画像でもコンフルエント期のBM-CM で培養したHUCPVCsは骨欠損領域に不透過像を認めた。HE染色像では骨欠損領域に骨芽細胞を伴った骨梁様組織が確認された。コンフルエント期のBM-CMを用いることにより、ヒト臍帯組織間葉系幹細胞は骨芽細胞へと分化し骨再生能を有することが示された。

The researchers noted the existence of mesenchymal stem cells (HUCPVCs) in the umbilical artery and vein. In this study, HUCPVCs were cultured in bone marrow stem cell culture supernatant (hereinafter BM-CM) and bone formation was increased. It was confirmed that 70% of BM-CM stem cells were cultured during calcification and bone formation in BM-CM HUCPVCs was increased during culture. This study aims to develop new bone regeneration therapies based on clinical data, serum-free culture, differentiation and induction of HUCPVCs, animal transplantation, bone formation analysis, bone conduction and bone induction. In the third year of the year, HUCPVCs were selected for the purpose of identifying the best BM-CM acquisition period. BM-CM is added to HUCPVCs during 3 days. The method of ALP staining and Alizarin Red staining was evaluated at 1·2·3 weeks. BM-CM is a 3-day process. It's a 3-day process. The results of this study are as follows: 1. The differentiation of cells in vivo affects bone regeneration. Each cell was cultured for one week and then transplanted. Bone defects in the skull are controlled and transplanted. 4 weeks after transplantation, histological examination was performed by HE staining. 4 weeks after transplantation, μ-CT images were obtained from cultured HUCPVCs. HE staining confirmed the presence of bone bud cells in the bone defect area. BM-CM is used in the differentiation of mesenchymal stem cells from umbilical tissues.

项目成果

骨髄培養上清採取時期の違いによる臍帯組織由来幹細胞の骨分化誘導について

不同时间采集骨髓培养上清液诱导脐带组织干细胞成骨分化

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤理加子;兒玉匠平;大川純平;堀一浩;小野高裕;梶山 創太郎
• 通讯作者: 梶山 創太郎