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。

研究人员着重于围绕人脐带动脉和静脉作为新细胞来源的间充质干细胞（以下称为HUCPVCS）。在先前的研究中，当HucPVC在人骨髓干细胞培养上清液中（以下称为BM-CM）中培养HUCPVC时，骨形成已增加。此外，在收集BM-CM时，我们证实，在70％骨髓干细胞汇合之间的时间之间在BM-CM中孵育HUCPVC，并且钙化结节的形成有效地增加了骨形成。在这项研究中，无血清培养基用于分化和诱导后将HUCPVC移植到实验动物中，并分析骨形成的量，其目的是将新型的骨再生治疗作为具有骨传导和骨诱导能力的细胞。在2021年，我们再次检查了最佳的BM-CM收集期，以便将HUCPVC分化为骨系统。在三个时期内将BM-CM添加到HUCPVC中。时间点为1、2和3周，并评估了ALP染色和艾他林红色染色。在BM-CM的三个时期，很明显，汇合期与ALP染色和艾丽莎白红染色相比，与其他时候相比。基于这些结果，我们决定研究体内分化细胞对骨再生的影响。使用胶原蛋白海绵作为支架形成移植样品，将每个细胞培养一周。大鼠头骨作为骨缺损模型产生骨缺损并植入。植入后四个星期，通过μ-CT进行分析，并通过HE染色进行组织学观察。在植入后四个星期后，在汇合BM-CM中培养的HUCPVC在骨缺损区域显示出不可渗透的图像。在染色图像中，在骨缺损区域证实了小梁骨状组织伴随成骨细胞。使用汇合期BM-CM表明，人脐带组织间充质干细胞分化为成骨细胞，并具有再生骨的能力。

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