iPS細胞スフェロイドのサイズ制御と小分子化合物を応用した新規骨再生技術の開発

应用iPS细胞球体尺寸控制和小分子化合物开发新的骨再生技术

• 批准号: 21K17064
• 负责人: 松岡 秀
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Osaka 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17064/
• 关键词: 再生医学; 歯学

昨今のインプラント治療の普及に伴い，安全かつ確実に骨欠損を再生する骨造成技術が求められている.近年，個々の患者から作製可能なiPS細胞を骨再生医療 に応用するべく研究がなされているが，iPS細胞を安全かつ確実に分化誘導する方法はいまだ確立されていない.iPS細胞は三次元培養により作製されるスフェロ イドから細胞増殖ならびに目的細胞へ分化誘導を行うことが知られており，スフェロイドの大きさや形態の違いが分化効率や再現性，未分化状態維持に影響を及ぼす可能性が示唆されている.また，申請者らはこれまで独自のスクリーニングシステムにより，細胞分化を促進する小分子化合物としてPKC inhibitorである iso-H-7を見出した.そこで，本研究の目的は iPS細胞スフェロイドのサイズ制御を行い，これにiso-H-7を応用した新たな分化誘導方法を用いることによって， iPS細胞を応用した新たな骨再生技術を開発することである.令和4年度は, 空間形状が付与された丸底プレート（Elplasia，Corning）を用いてマウスiPS細胞スフェロイドを作製し，ヒストグラムを用いた画像を用いたスフェロイドの面積計算，およびHE染色，TEM画像観察，live and dead染色，TUNEL染色による内部構造の観察を行なった．サイズ計測の結果，単層培養と比較して，マイクロウェルプレートは均一なスフェロイドの作製が可能であることが明らかとなった．内部構造観察の結果，最もサイズの大きい700CSは内部に細胞の溶解を示唆したアポトーシスによる死細胞を含んだ2層構造となっており，700CS内部のアポトーシス細胞は100CS，400CSと比較して有意に広範囲であった（P ＜0.001）．

Today, the popularity of treatment is accompanied by safety, accuracy and bone regeneration. In recent years, a number of patients have been studying the possibility of using iPS cells for bone regeneration medicine, and methods for safely and accurately inducing differentiation of iPS cells have been established.iPS cells have been cultured in three-dimensional culture for cell proliferation and differentiation induction of target cells. The differences between the morphology and differentiation efficiency, reproducibility, and the influence of undifferentiated state maintenance and the possibility of differentiation are discussed. The applicant has identified a small molecule PKC inhibitor that promotes cell differentiation. The aim of this study is to develop a new method for inducing differentiation of iPS cells using iso-H-7 and to develop a new bone regeneration technique. In the fourth year of this year, the spatial shape was assigned to the bottom of the pill (Elplasia, Corning), and the internal structure was observed by HE staining, TEM imaging, live and dead staining, TUNEL staining. The results of the measurement were compared with those of the single-layer culture. The results of internal structure examination showed that 700CS had the highest concentration of dead cells and the highest concentration of dead cells. 700 CS had the highest concentration of dead cells and the highest concentration of dead cells. 700CS had the highest concentration of dead cells and the highest concentration of dead cells.