予定外胚葉領域由来全能性幹(ES)細胞からの歯牙の誘導とその組織再生医療への応用

预期外胚层区域的全能干细胞诱导牙齿及其在组织再生医学中的应用

• 批准号: 14657525
• 负责人: 岡本 哲治
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Hiroshima University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657525/
• 关键词: アフリカツメガエル; 胚未分化細胞; activin A; 顎顔面諸器官; 遺伝子発現; 器官形成; 歯胚; 眼球様構造; アクチビンA; アフリカツメガエル(Xenopus); アニマルキャップアッセイ; 予定外胚葉領域未分化細胞; コラーゲン遺伝子発現; アルシアンブルー陽性軟骨様原基; 頭部軟骨組織; cartilage homeo-protein 1

本研究計画では,顎顔面領域の軟骨をより効率的に誘導し,歯や眼などの顎顔面諸器官をも誘導させることをめざし,アフリカツメガエル胚未分化細胞再集合培養系を用いて以下の検討を行った.アニマルキャップ(AC)をCa^<2+>,Mg^<2+>を含まないSteinberg's solution(SS)中で細胞解離後,activin A(25ng/ml)で1時間処理した細胞群とactivin A未処理群を種々の比率で混合し,Ca^<2+>,Mg^<2+>を含むSS中で再集合体を形成し培養後,組織学的解析ならびにRT-PCR法およびin situ hybridization法を用いて各種遺伝子の発現を検討した.また,再集合体を正常胚へ移植し,移植組織を組織学的ならびに分子生物学的に解析した.1.Activin A処理細胞のみから形成した再集合体(Aat再集合体)は,培養期間7日では,組織学的にyork-richな内胚葉組織から構成され,内胚葉組織に発現するendoderminの発現を強く認めた.2.Activin A処理群:未処理群1:1から形成した再集合体は,培養期間7日では,組織学的に主に脊索ならびに筋組織から構成され,Xnotおよび後方脊髄に発現するHoxb9の発現を強く認めた.3.activin A処理群:未処理群1:5から形成した再集合体(1:5再集合体)は,培養期間7日では,組織学的に主に軟骨組織から構成され,顎顔面領域ならびに軟骨に発現するgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現を認めた.in situ hybridization法の結果,培養期間4日目において,gsc,X-dll4,Sox9,Col2の遺伝子発現の局在を認めた.しかし,Hoxb9の発現は認めなかった.4.1:5再集合体を正常胚(st23)下顎相当部へ移植を行ったところ,10日目の同組織は主に軟骨組織によって構成され,1日目,4日目の移植組織でgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現をを認めた.5.1:5再集合体を正常胚(st23)腹部へ移植を行ったところ,10日目の同組織には,軟骨組織,筋組織,神経組織,ならびに眼球様構造を認めgsc,X-Hoxa2,X-dll4,Sox9,Col2の発現を認めた.6.1:5再集合体,下顎相当部移植組織,および腹部移植組織ではPax6の発現は認められなかったが,培養24時間の1:5再集合体,1日目ならびに3日目の腹部移植組織ではその発現を認めた.以上の結果より,再集合培養系を用いてin vitroで未分化細胞から細胞分化ならびに位置情報をコントロールすることができた.位置情報を有した再集合体は,移植後もその情報を持ち続けて機能し,さらに眼球様構造や歯胚,等の顎顔面領域の諸器官の誘導も可能であることが明らかとなった.再集合培養系は,顎顔面領域の発生メカニズムの解明のみならず,再生医療においても有効なモデルとして考えられる.

This research project で は, jaw facial areas の cartilage を よ り sharper rate induced し に, 歯 や eye な ど の jaw face various organs を も induced さ せ る こ と を め ざ し, ア フ リ カ ツ メ ガ エ ル embryos undifferentiated cells to set training department を using い て following の 検 line for を っ た. ア ニ マ ル キ ャ ッ プ (AC) を Ca ^ > < 2 +, Mg ^ 2 + > < を containing ま な After the で cells dissociated in <s:1> Steinberg's solution(SS),activin A(25ng/ml)で1 time was used to treat the た cell population とactivin A not 処 principle of を kind 々 の ratio で mixed し, Ca ^ > < 2 +, Mg ^ 2 + < > を contain む SS で aggregation を again form し after training, the histologic analysis な ら び に rt-pcr method お よ び in situ を hybridization method using い て various legacy 伝 son の 発 を now beg し 検 た. ま た, then aggregate を し へ normal embryo transplantation, transplantation group を histological な ら び に molecular biology に parsing し た. 1. Activin A 処 Richard cells の み か ら form し た aggregation to aggregate (Aat) は again, training during the 7th で は, histological に york - rich な germ layer within the organization か ら constitute さ れ, germ layer within the organization に 発 now す る endodermin の 発 を strong く now recognize め た. 2. Activin A 処 manage group: not 処 principle of 1:1 か ら form し た aggregation は again, training during the 7th で は, histological に main に notochord な ら び に muscle tissue か ら constitute さ れ, Xnot お よ び rear spinal marrow に 発 now す る Hoxb9 の 発 を strong く now recognize め た. 3. Activin A 処 manage group: not 処 principle of 1:5 か ら form し た aggregation (1:5 then aggregate) は again, training during the 7th で は, histological に main に cartilage か ら constitute さ れ, jaw facial areas な ら び に cartilage に 発 now す る GSC, X-ray Hoxa2, X-ray dll4, Sox9, Col2 の 発 を now recognize め た. The in situ の hybridization method as a result, the training during the 4th item に お い て, GSC, X-ray dll4, Sox9, Col2 の heritage 伝 son 発 now の bureau in を recognize め た. し か し, Hoxb9 の 発 は now recognize め な か っ た. 4.1:5 to aggregate を gege (st23) jaw line を っ quite department へ transplantation た と こ ろ, 1 0 day eye の with は main に cartilage tissue に よ っ て constitute さ れ, 1, 4 eyes の transplants で GSC, X-ray Hoxa2, X-ray dll4, Sox9, Col2 の 発 now を を recognize め た. 5.1:5 to aggregate を gege を line (st23) abdominal へ transplantation っ た と こ ろ, 10 mesh の with organization に は, cartilage , muscle tissue, god 経 organization, な ら び に eyeball others in tectonic を recognize め GSC, X-ray Hoxa2, X-ray dll4, Sox9, Col2 の 発 を now recognize め た. 6.1:5 collection again, jaw quite transplantation group, お よ び abdominal transplantation group で は Pax6 の 発 は now recognize め ら れ な か っ た が, cultivate 24 time の 1:5 collection again On the 1st day, ならびに; on the 3rd day, the abdominal transplantation tissue of the lower part of the body, で, そ, を, was found めた. Above results の よ り, again set training department を with い て in vitro で undifferentiated cells か ら cell differentiation な ら び に location intelligence を コ ン ト ロ ー ル す る こ と が で き た. Location intelligence を have し た aggregation は again, after transplantation も そ の intelligence を hold ち 続 け て function し, さ ら に eyeball others in tectonic や 歯 embryo, の jaw facial areas の various organs such as の may induce も で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. Again set training department は, jaw facial areas の 発 raw メ カ ニ ズ ム の interpret の み な ら ず, regenerative medical に お い て も have sharper な モ デ ル と し て exam え ら れ る.

项目成果

T.Ojika, M., Islam Kamrul, Shintani, T., Zhang, Y., Okamoto, T., Sakagami, Y.: "Three New Cytotoxic Acylspermidines from a Soft Coral, Sinularia sp"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67(6). 1410-1412 (2003)

T.Ojika, M.、Islam Kamrul、Shintani, T.、Zhang, Y.、Okamoto, T.、Sakagami, Y.：“来自软珊瑚、Sinularia sp 的三种新的细胞毒性酰亚精胺”Biosci.Biotechnol.Biochem..

Asada, N., Y.Tanaka, Y.T.Okamoto, 他7名: "Expression of fibroblast growth factor (FGF) receptor genes in human hepatoma-derived cell lines"In Vitro Cellular Developmental Biology. 39. 321-328 (2003)

Asada, N.、Y.Tanaka、Y.T.Okamoto 等 7 人：“人肝癌衍生细胞系中成纤维细胞生长因子 (FGF) 受体基因的表达”体外细胞发育生物学 39. 321-328 (2003)。

Asada, N., Y.Tanaka, M.Kitamoto, T.Nakanishi, G.Kajiyama, K.Chayama, T.Okamoto: "Expression of fibroblast growth factor (FGF) receptor genes in human hepatoma-derived cell lines"In Vitro Cellular Developmental Biology. (印刷中). (2003)

Asada, N., Y.Tanaka, M.Kitamoto, T.Nakanishi, G.Kajiyama, K.Chayama, T.Okamoto：“成纤维细胞生长因子 (FGF) 受体基因在人肝癌衍生细胞系中的表达”体外细胞发育生物学（正在出版）（2003）。

E.J.Park, I.Takahashi, J.Ikeda, K.Kawahara, T.Okamoto, et al., 他7名: "Clonal Expansion of Double-Positive Intraepithelial Lymphocytes by MHC Class I-Related Chain A (MICA) Expressed in Mouse Small Intestinal Epithelium"The Journal of Immunology. 171. 4131-

E.J.Park、I.Takahashi、J.Ikeda、K.Kawahara、T.Okamoto 等人和其他 7 人：“小鼠中表达的 MHC I 类相关链 A (MICA) 对双阳性上皮内淋巴细胞的克隆扩增小肠上皮”免疫学杂志。171。4131-

Ojika, M., Islam Kamrul, Shintani, T., Zhang, Y., Okamoto, T.Sakagami, Y.: "Cytotoxic Acylspermidines from a Soft Coral : Three New Cytotoxic Acylspermidines from a Soft Coral, Sinularia sp."Biosci. Biotechnol. Biochem.. (印刷中). (2003)

Ojika, M.、Islam Kamrul、Shintani, T.、Zhang, Y.、Okamoto, T.Sakagami, Y.：“软珊瑚中的细胞毒性酰亚精胺：软珊瑚中的三种新的细胞毒性酰亚精胺，Sinularia sp.”Biosci。生物技术。（印刷中）。