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マウス胚性幹細胞由来軟骨細胞をもちいた関節疾患の治療応用に関する検討

小鼠胚胎干细胞来源的软骨细胞在关节疾病治疗中的应用研究

基本信息

批准号：
14657119
负责人：
鈴木登
金额：
$ 2.05万
依托单位：
St. Marianna University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

胚性幹(ES)細胞はあらゆる臓器粗織に分化する能力を持ち多くの疾患での応用が期待されている。ES細胞からの軟骨細胞の分化誘導方法の確立を行った。骨髄間葉系細胞は効率に軟骨細胞に分化するが程なく骨形成を行い安定した軟骨細胞の供給源とは成り得ない。まず少数のマウスES細胞細胞から培養を開始すると殆ど軟骨細胞の分化が認められず、大量に培養した場合のみに軟骨細胞が分化誘導され、培養における細胞の密度が重要であることが明らかになった。ES細胞はゲラチン上でbone morphogenetic protein(BMP)-2あるいはBMP-4と培養することで2-4週後には約半数がアルシアンブルー染色陽性、タイプ2コラーゲン陽性の軟骨細胞を分化する。この細胞は軟骨細胞特異的な転写因子Sox-9やPax-1を発現した。分化誘導した軟骨細胞の有用性を移植実験で評価した。正常マウス膝関節内に少量の濃塩酸を注入しで関節軟骨を破壊し変形性関節症マウスモデルを作成した。1週間後に軟骨細胞の移植実験を行った。変形性関節症マウスでは膝関節の軟骨細胞は殆ど消失していた。ES細胞由来軟骨細胞移植マウスでは大腿骨と脛骨の関節面に軟骨細胞が生着していた。さらに膝関節の運動能も改善している可能性が示唆された。しかし、一部のマウスでは関節腔内に軟骨細胞の集塊が形成されており、あたかも遺書性軟骨形成を考えさせた。この成績は移植する細胞数の決定は移植成功には重要であるを示唆している。しかし現在まで長期生存させたマウスにおいてもES細胞由来の奇形種発生は認めていない。

Embryonic stem (ES) cells have the ability to differentiate into organelles and maintain a variety of functional expectations. Establishment of differentiation induction method for ES cells and chondrocytes. Bone mesenchymal cells differentiate into chondrocytes at a high rate, and the process of bone formation stabilizes the supply of chondrocytes A small number of ES cells are cultured, and the differentiation of chondrocytes is recognized. In large quantities, chondrocytes are cultured, and the differentiation of chondrocytes is induced. The density of cells in culture is important. After 2-4 weeks of culture, about half of the chondrocytes stained positive for bone morphogenetic protein(BMP)-2 and BMP-4 on ES cells differentiated. These cells express chondrocyte-specific transcription factors Sox-9 and Pax-1. Evaluation of the usefulness of chondrocyte differentiation and transplantation A small amount of concentrated acid is injected into the normal knee joint, and the joint cartilage is broken. After 1 week, chondrocyte transplantation was performed. The chondrocytes of knee joint in patients with variant arthrosis are almost disappeared. ES cells are derived from chondrocytes transplanted into the articular surface of the tibia. The possibility of improving knee joint mobility is now being demonstrated. A study of chondrocyte aggregation in the joint cavity The number of cells transplanted is important in determining the success of transplantation. The origin of ES cells and the development of strange species are recognized in the long-term survival of ES cells