メカニカルストレス応答調整を介した効率的な腱細胞誘導法の確立

通过机械应力响应调整建立高效的榫槽引导方法

• 批准号: 22K20940
• 负责人: 中道 亮
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20940/
• 关键词: 幹細胞; 機械刺激応答; 腱分化

幹細胞の腱分化における機械刺激の影響について、腱細胞における機械応答性カルシウムイオンチャネルレセプターであるPIEZO1に注目をして解析を行った。幹細胞として、マウス肢芽由来の間葉系幹細胞であるC3H10T1/2細胞を用いた。まずC3H10T1/2 細胞に複数の機械刺激条件を与えたところ、高刺激 (high CTS)でRunx2の発現のピークが、低刺激(low CTS)でScxの発現のピークが生じることを見出した。この結果は細胞周囲環境から受ける刺激強度が間葉系幹細胞の骨分化、腱分化に影響を与える可能性を示唆している。さらに、C3H10T1/2 細胞にPIEZO1の活性調整を、アゴニストであるYoda1を用い、さらに細胞を硬度の異なるゲル上で培養しながらこの調整を行ったところ、同濃度の刺激ではゲルの硬度が低いほど腱関連遺伝子が、硬度が高いほど骨関連遺伝子の発現が上昇する傾向にあることが確認された。これらの結果は、幹細胞が周囲環境から受ける機械刺激の違いにより分化方向が調整される可能性が示された。現在は、ST-140-10 mechanical stretch system(STREX)を用いたメカニカルストレス下三次元培養システムで伸展培養を行うための最適なゲルの濃度条件を検討している。２年次はこのメカニカルストレス下三次元培養システムの組織生成を試み、その性状の評価を行うとともに医療ツールとしての可能性を検討していく。

The effects of mechanical stimulation on tendon differentiation of stem cells and the mechanical response of tendon cells were analyzed. Stem cells are derived from mesenchymal stem cells called C3H10T1/2 cells. C3H10T1/2 cells were exposed to multiple mechanical stimulation conditions, such as high CTS, low CTS, Scx. The results showed that the stimulation intensity of peripheral environment affected the bone differentiation and tendon differentiation of mesenchymal stem cells and the possibility of differentiation. In addition, the activity of PIEZO1 was regulated in C3H10T1/2 cells, and the activity of PIEZO1 was regulated by Yoda1. The activity of PIEZO1 was regulated by Yoda1. The activity of PIEZO1 was regulated by Yoda 1. The activity of PIEZO1 was regulated by Yoda 1. The results show that stem cells may adjust their differentiation direction in response to mechanical stimulation in the surrounding environment. Now, ST-140-10 mechanical stretch system(STREX) is used to investigate the optimal concentration conditions for three-dimensional culture. 2-year review of tissue formation and evaluation of traits in three-dimensional culture