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「幹細胞工学→再生医療」におけるナノバイオ・トレースシステムの創製

“干细胞工程→再生医学”纳米生物追踪系统的创建

基本信息

批准号：
15659089
负责人：
肥田直子
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

1)組織細胞からの分化誘導および移植基盤技術の開発ヒト骨髄間質細胞から神経様細胞への分化誘導。従来までの方法である脱メチル化剤を用いず細胞外マトリックス及び成長因子を含む分化誘導培地のみを用いて骨髄間質細胞から神経様細胞への分化誘導法を確立した。この方法により90%以上の細胞の分化誘導が可能であることを確認した。分化誘導後gene chipによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。この結果に基づき神経細胞への分化をRT-PCRを用い遺伝子の発現、免疫組織化学染色にて蛋白の発現についても検討している。さらに神経としてのカルシウムイメージング法を用い細胞の興奮能を確認している。現在ナノサイズ超常磁性体酸化鉄によるラベリング後分化誘導した細胞を脳内に移植し画像解析、鉄染色による組織学的解析からその有用性について解析を行っている。今後脳梗塞モデルに対する移植、その後の細胞動態について画像上追跡解析を行える様プロトコールを作成し、脳神経移植に基づく再生医療の評価法の確立を進めている。2)移植細胞の生体内局在の検出ナノサイズの超常磁性体酸化鉄(SPIO)を細胞に取り込ませる条件の最適化をはかり、ラベリング細胞の動物モデルへの移植、MRIによるトレーシングを行った。細胞は臨床の場ににおいて様々な組織再生の細胞源として用いられるヒト骨髄間質細胞、SPIOにはMRI造影剤として用いられるResovistを用いた。細胞への導入は、培養液に希釈したResovistに24時間暴露するのみで90%以上の導入効率を得ることができた。カチオニックポリマーであるポリ-L-リジンを添加することで導入量を上げることができたが、少量のSPIOでもMRIにて検出可能であることより、目的に応じて使用の是非を検討すべきと考えられた。免疫不全マウス大腿筋層内へ一定量の細胞を注入し、MRIと組織像の対比を継時的に行った。その結果、移植後2ヶ月の長期に渡りMRIで検出可能であることを確認した。また、この細胞を平成16年度の研究で作製した生体吸収性ポリマーの足場材料へ播種して移植しても同様に検出できることがわかり、臨床応用への有効性が期待される。組織像との対比において、移植後1週以降はマクロファージの遊走、貪食が始まるために、正確な移植細胞の検出は移植早期に限られるものの、生体外から移植細胞の有無、局在を追跡するシステムは構築可能であることが明らかとなった。本研究成果は第32回日本磁気共鳴医学会、第4回日本再生医療学会総会にて発表し、論文投稿準備中である。

1) Differentiation induction of tissue cells and transplantation of base plate technology development of bone marrow stromal cells differentiation induction of nerve cells. The method for inducing differentiation of bone stromal cells and nerve cells was established by using extracellular matrix and growth factors. This method was used to confirm that more than 90% of the cells were induced to differentiate. After differentiation, the gene chip was trapped and the gene development was analyzed. The results showed that the gene expression and protein expression of basal cell differentiation were studied by RT-PCR and immunohistochemical staining. In addition, the excitation energy of cells in the brain can be confirmed by the method of cell culture. Now, we can analyze the usefulness of iron staining, histological analysis and histological analysis after differentiation induction of cells in vitro. In the future, the development of a new method for evaluating basic regenerative medicine in patients with cerebral infarction, transplantation, and post-transplantation cell dynamics, as well as image tracing analysis, will be advanced. 2)Optimization of conditions for cell selection in vivo for the development of SPIO cells and for the development of MRI in vivo for cell transplantation in animals. Cell regeneration in the clinical field, bone marrow stromal cells, SPIO, MRI, Resovist The introduction efficiency of cell culture medium is more than 90% after 24 hours exposure. A small amount of SPIO is detected. A certain amount of cells were injected into the muscle layer of the thigh, and the MRI images were compared with the time of injection. The results were confirmed by MRI 2 months after transplantation. The research of this kind of cell in Heisei 16 years is carried out, and the biological absorption property and podo-field material are planted, transplanted, and tested. Tissue imaging, migration, gluttony, correct identification of transplanted cells, early identification of transplanted cells, presence or absence of transplanted cells in vitro, and local tracing of transplanted cells may be performed at 1 week after transplantation. The results of this study were presented at the 32nd Japan Society for Magnetic Resonance Medicine and the 4th Japan Society for Regenerative Medicine, and are being prepared for submission.