間葉系幹細胞の遺伝子発現プロファイル解析と硬組織再生への応用

间充质干细胞基因表达谱分析及其在硬组织再生中的应用

• 批准号: 15659443
• 负责人: 大山 和美
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Okayama 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-15659443/
• 关键词: 間葉系幹細胞; 発現プロファイル; 骨芽細胞; 再生医療; 軟骨細胞; テロメラーゼ; DNAチップ; 脂肪細胞; 再生治療

(1)前年度までの研究でヒトテロメラーゼ遺伝子(hTERT)による不死化間葉系幹細胞クローンを数多く樹立,解析してきたが,その中で唯一クローン12が骨軟骨へと分化し得た.そこで本年度はエピジェネティックな解析を含め,さらなる解析を本クローンに絞って行った.(2)hTERTを用いた上記のin vitroの検討結果を援用しin vivoで骨髄から幹細胞を引き出して組織再生を行う方法を検討した.クローン12では血管内皮細胞増殖因子(VEGF)などの多くの増殖因子遺伝子の発現がみられたので,まずは多くの増殖因子と相互作用をもち,間葉系組織の成長分化を幅広く促進する結合組織成長因子(CTGF)を試用した.すなわちこれを徐放性担体に適用し,ラット膝関節に作成した軟骨全層欠損に封入した.全層欠損を作成したのは組織再生を間葉系幹細胞に期待したからである.その結果CTGFを封入した場合ほぼ完全な軟骨組織の再生が観察された.これに対し対照群では全く軟骨組織が形成されなかった.(3)2の結果から間葉系幹細胞の軟骨再生能力が示唆されたが,これをさらに検証するためマウス骨髄幹細胞を採取し,それがCTGFのもと硬組織再生を行いうるかをin vitroで検討した.マウス骨髄幹細胞を長期に維持し,CTGF存在下・非存在下で軟骨細胞分化初期マーカーであるsox9遺伝子および骨芽細胞分化マーカーであるcbfa1/runx2の発現を定量した.その結果CTGF存在下で骨髄幹細胞は軟骨細胞に分化するに並行して,骨芽細胞へも分化しうることも明らかとなった.以上に関連して,cbfa1ノックアウトマウス胎児におけるctgfの発現パターンを解析したところ,本来発現のみられる歯牙形成や骨化に向かう部分にctgfの発現は見られなかった.以上の結果は,幹細胞からの硬組織再生における両遺伝子の協調的役割を示すものである.

(1) year before ま で の research で ヒ ト テ ロ メ ラ ー ゼ heritage 伝 child (hTERT) に よ る die between the leaves of stem cell ク ロ ー ン を more く set, parsing し て き た が, そ の only ク で ロ ー ン 12 が osteochondral へ と differentiation し た. そ こ で this year は エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク な parsing を contain め, さ ら な る parsing を this ク ロ ー ン (1) に pair って lines った.(2)hTERTを uses に た た to write <s:1> in vitro 検 to ask for the result を to call for 検 Vivo で bone marrow か ら stem cell を lead き し て tissue regeneration method line を う を beg し 検 た. ク ロ ー ン 12 で は endothelial cells raised colonization factor (VEGF) な ど の more く の raised colonization factors heritage 伝 son の 発 now が み ら れ た の で, ま ず は more く の raised と colonization factors interaction を も ち, leaf department organization の growth differentiation between を picture hiroo く promote す る combination Tissue growth factor (CTGF) を trial し た. す な わ ち こ れ を Xu Fang sex supporter に applicable し, ラ ッ ト knee masato section に made し た full-thickness cartilage owe loss に し sealed た. Full-thickness owe loss を made し た の は among を leaf stem cells to regenerate tissue に expect し た か ら で あ る. そ の results CTGF を し sealed た occasions ほ ぼ completely な cartilage の regeneration が 観 examine さ れ た. こ れ に し seaborne according to group of seaborne で は full く cartilage が form さ れ な か っ た. (3) 2 の results か ら の cartilage regeneration が leaf between stem cells and shown sucking さ れ た が, こ れ を さ ら に 検 card す る た め マ ウ ス bone marrow stem cells take し を, そ れ が CTGF の も と hard tissue regeneration を line い う る か を in Beg し vitro で 検 た. マ ウ ス を long-term maintain し に, bone marrow stem cells, in the presence of CTGF not で cartilage cell differentiation in the presence of early マ ー カ ー で あ る sox9 heritage 伝 son お よ び bone bud differentiation マ ー カ ー で あ る cbfa1 / runx2 の 発 now を quantitative し た. そ の results で bone marrow stem cells in the presence of CTGF は cartilage cells Youdaoplaceholder0 differentiation するに parallel <s:1> て, bone bud cells へ <s:1> differentiation <s:1> うる と と ら Ming ら となった となった. Above に masato even し て, cbfa1 ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス tire where に お け る CTGF の 発 now パ タ ー ン を parsing し た と こ ろ, originally 発 is の み ら れ る 歯 dentification や ossification に to か う part に CTGF の 発 は now see ら れ な か っ た. The above <s:1> results, stem cell ら ら, における hard tissue regeneration における and 伝 seed <s:1> coordinated production を show す す である である である.

项目成果

Kanyama M. et al.: "Connective tissue growth factor expressed in rat alveolar bone regeneration sites after tooth extraction."Arch.Oral Biol.. 48. 723-730 (2003)

Kanyama M. 等人：“拔牙后大鼠牙槽骨再生部位表达的结缔组织生长因子。”Arch.Oral Biol.. 48. 723-730 (2003)

中西 徹: "歯髄幹細胞(DPSC)の役割"The Quintesence. 22. 220-221 (2003)

Toru Nakanishi：“牙髓干细胞 (DPSC) 的作用”The Quintessence。22. 220-221 (2003)

Takigawa M. et al.: "Role of CTGF/Hcs24/ecogenin in skeletal growth control."J.Cell.Physiol.. 194. 256-266 (2003)

Takikawa M.等人：“CTGF/Hcs24/ecogenin 在骨骼生长控制中的作用。”J.Cell.Physiol.. 194. 256-266 (2003)

Downregulation of rheumatoid arthritis-related antigen RA-A47 (HSP47/colligin-2) in chondrocytic cell lines induces apoptosis and cell-surface expression of RA-A47 in association with CD9

• DOI: 10.1002/jcp.20112
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY
• 影响因子: 5.6
• 作者: Hattori, T;von der Mark, K;Takigawa, M
• 通讯作者: Takigawa, M

Gene expression of connective tissue growth factor (CTGF/CCN2) in calcifying tissue of normal and cbfa-1-null mutant in late stage of mouse embryonic development

小鼠胚胎发育后期正常和cbfa-1缺失突变体钙化组织中结缔组织生长因子(CTGF/CCN2)基因的表达

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Bone and Mineral Metabolism (印刷中)
• 作者: Yamaai;T. et al.
• 通讯作者: T. et al.