時計遺伝子に着目したメカニカルストレスによる骨オルガノイド作製方法の開発

开发以时钟基因为中心的利用机械应力的骨类器官生产方法

• 批准号: 22K17104
• 负责人: 大川 博子
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17104/
• 关键词: 時計遺伝子; iPS細胞

iPS細胞は、歯槽骨の再生医療に用いる理想的な幹細胞源として期待が寄せられている。また、iPS細胞は、試験管内で三次元組織構造体（オルガノイド）へ分化させることができるため、再生医療だけではなく、器官形成や組織形成のモデルとして有用であることから、病態解明や新薬評価ツールとしても注目されている。iPS細胞のオルガノイド形成能は、小分子化合物や成長因子の他に、機械的刺激などの外的環境因子やバイオマテリアルによって影響を受けることが知られている。本研究では、機械的刺激によって骨芽細胞分化誘導過程のiPS細胞内の時計遺伝子発現リズムが調整され、骨オルガノイド形成に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。初年度は、接着培養での骨芽細胞分化誘導下におけるiPS細胞の時計遺伝子発現パターンの特徴を解明した。骨芽細胞誘導過程のiPS細胞が、時計遺伝子の発現パターンを獲得していく特徴を捉えために、マウスiPS細胞から胚様体作製後、プラスチック培養プレート上に播種し、骨芽細胞分化誘導培地中にて接着培養を行った。分化誘導後に、EBの時計遺伝子の発現をシンクロナイズしてから、6時間おきに48時間RNAを回収した。回収したRNAからcDNAを作製し、real time RT-PCRにて時計遺伝子ならびに骨芽細胞関連遺伝子の発現リズムと細胞の石灰化を解析した。その結果、分化誘導後のiPS細胞では、分化誘導の日数によって、１８から２４時間周期の時計遺伝子の発現リズムが生じることが明らかになった。また、iPS細胞が骨芽細胞分化誘導によって20日以降に石灰化したことが明らかとなった。

iPS cells are an ideal source of stem cells for use in bone regeneration. iPS cells, iPS cells iPS cells can be formed in response to small molecular compounds, growth factors, mechanical stimuli, and environmental factors. The aim of this study is to clarify the regulation of gene expression in iPS cells, the formation of osteoblasts, and the effects of mechanical stimulation on the differentiation of osteoblasts. To clarify the characteristics of the time-dependent development of iPS cells induced by differentiation of osteoblasts in primary and secondary culture. Bone bud cell induction process iPS cells, timing of development of embryos, acquisition of characteristics, identification of iPS cell embryos, culture of iPS cells, seeding, differentiation of bone bud cells in culture and subsequent culture. After differentiation, EB gene expression was detected at 6 - 48 hours. RNA cDNA production, real-time RT-PCR analysis of osteoblasts, osteoblasts and osteoblasts The results, differentiation induced iPS cells, differentiation induced days, 18 to 24 time period of time to calculate the time of the development of the child, the development of the child. The differentiation of iPS cells into bone bud cells was induced on the 20th day after calcification.