表皮幹細胞を用いた角膜の再生に関する研究

利用表皮干细胞进行角膜再生的研究

• 批准号: 15659264
• 负责人: 橋本 公二
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Ehime 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659264/
• 关键词: 幹細胞; side population; ヘキスト33342; 高速セルソーター; keratinocyte

本研究の目的は、皮膚の幹細胞として注目されている表皮細胞のside population細胞(SP細胞)を用いて角膜を再生することである。近年幹細胞としての特徴を有しているside population細胞について検討した。マウスと同様の手技でヒト皮膚のSP細胞について検討したところ、おおむね1-5%の細胞がSP細胞であった。継代を繰り返した細胞ではSP分画が減少しているのが確認された。ヒト表皮角化細胞の幹細胞から角膜上皮細胞へと分化を誘導するには、角膜上皮細胞に特異的に発現している蛋白を同定し、その蛋白を誘導するサイトカインを決定する必要がある。そこで、角膜上皮細胞の無血清培養法を確立し、ヒト角膜から角膜上皮細胞を培養した。3回継代を繰り返した角膜上皮細胞と、同じく継代数をあわせたヒト表皮角化細胞を同時に培養し、サブコンフルエントの状態でRNAを回収し、micro array解析を行った。ヒト表皮角化細胞と比較して、角膜上皮細胞ではケラチン12,FGFR3など数種類で発現の上昇している分子が同定された。そこで、ケラチン12の発現を示標として角膜上皮への分化を検討する目的で、ケラチン12プロモーター組込みルシフェラーゼアッセイのコンストラクトを作製した。このコンストラクトをヒト表皮角化細胞に導入し、各種サイトカインを添加してルシフェラーゼアッセイを行う準備は終了した。さらに、ヒト三次元皮膚モデルと同様の手技にて角膜上皮の再構成ができるかについて検討した。繊維芽細胞を含むゲル上に無血清培養法にて培養したヒト角膜上皮細胞を播種し、液相下培養に引き続き空気曝露を行い分化を誘導したところ、形態的に角膜に類似した構造を得ることができた。この培養角膜を野兎の角膜欠損モデルに移植したところ、良好に生着し、機能的にも角膜の機能を果たしていた。これらの研究成果は、将来的にヒト表皮角化細胞の幹細胞を用いて角膜の作製が可能であることを示唆していると考えられる。

The purpose of this study is to investigate the role of epidermal stem cells and side population cells (SP cells) in corneal regeneration. In recent years, stem cells have been characterized by side population. The same technique is applied to SP cells of the skin, and 1-5% of the cells are SP cells In the past few years, the number of SP cells has decreased, and the number of SP cells has increased. It is necessary to determine whether stem cells of epidermal keratinocytes are induced to differentiate into corneal epithelial cells or whether specific proteins are produced or induced in corneal epithelial cells. The serum-free culture method of corneal epithelial cells was established. 3. Corneal epithelial cells were cultured simultaneously and analyzed by micro array. In comparison with keratinocytes and corneal epithelial cells,FGFR3 increased in number of species. The development of corneal epithelial cells is an indicator of corneal epithelial differentiation, and the development of corneal epithelial cells is controlled. The introduction of epidermal keratinocytes and the addition of various types of keratinocytes are all ready for completion. In addition, the three-dimensional skin structure is similar to the hand technique, and the corneal epithelium is reconstructed. The cells were cultured in serum-free medium, and the cells were cultured in liquid medium. These cultured corneas are not damaged by corneal transplantation, and they are well developed and functional. The results of this research show that the use of epidermal keratinocytes and stem cells in the future is possible.

项目成果

All-trans-retinoic acid induces interleukin-8 via the nuclear factor-kappaB and p38 mitogen-activated protein kinase pathways in normal human keratinocyte

全反式视黄酸通过正常人角质形成细胞中的核因子-kappaB 和 p38 丝裂原激活蛋白激酶途径诱导白细胞介素 8

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Investigative Dermatology 123
• 作者: Dai X;Yamasaki K;Shirakata Y;et al.
• 通讯作者: et al.

Keratinocyte G2/M growth arrest by 1,25-dihydroxyvitamin D3 is caused by Cdc2 phosphorylation through Wee1 and Myt1 regulation

• DOI: 10.1111/j.0022-202x.2004.22522.x
• 发表时间: 2004-06-01
• 期刊: JOURNAL OF INVESTIGATIVE DERMATOLOGY
• 影响因子: 6.5
• 作者: Dai, X;Yamasaki, K;Hashimoto, K
• 通讯作者: Hashimoto, K

SOCS3/CIS3 negative regulation of STAT3 in HGF-induced keratinocyte migration

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2004.11.145
• 发表时间: 2005-02-04
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Tokumaru, S;Sayama, K;Hashimoto, K
• 通讯作者: Hashimoto, K

TGF-beta is not involved in early phase growth inhibition of keratinocytes by 1alpha, 25(OH)(2)vitamin D(3).

TGF-β 不参与 1α、25(OH)(2) 维生素 D(3) 对角质形成细胞的早期生长抑制。

• 发表时间: 2004
• 期刊: J Dermatol Sci. 36
• 作者: Shirakata;Ueno H;Hanakawa Y;Kameda K;Yamasaki K;Tokumaru S;Yahata Y;Tohyama M;Sayama K;Hashimoto K
• 通讯作者: Hashimoto K

Yamasaki K, Toriu N, Hanakawa Y, Shirakata Y, Sayama K, Hashimoto K: "Keratinocyte growth inhibition by high-dose epidermal growth factor is mediated by transforming growth factor β__・ autoinduction : A negative feedback mechanism for keratinocyte growth"

Yamasaki K、Toriu N、Hanakawa Y、Shirakata Y、Sayama K、Hashimoto K：“高剂量表皮生长因子对角质形成细胞生长的抑制是由转化生长因子β__·自诱导介导的：角质形成细胞生长的负反馈机制”