オルガノイドへの血管網導入による骨髄様組織のin vitro創製

令和4年度では、骨髄間葉系幹細胞（骨髄幹細胞）と歯髄幹細胞の脈管形成能をin vitroで評価した。まず、ヒト骨髄幹細胞あるいはヒト歯髄幹細胞をマトリゲル上に播種し、血管内皮細胞増殖因子を含む分化誘導培地で最長14日間培養した。その結果、骨髄幹細胞においては、細胞の数や形態に培養14日後も変化はみられなかったが、歯髄幹細胞は培養3日目においてゲル上で増殖している様子が観察された。さらに培養日数が増加するにつれて、歯髄幹細胞がマトリゲル上で網目状構造を形成することが分かった。マトリゲル上に形成された網目状構造について画像解析による定量評価を行ったところ、分岐の数および網目状構造の長さは、培養7日目以降で歯髄幹細胞が骨髄幹細胞に比べて有意に増加していることが明らかとなった。また、二次元培養環境下のそれぞれの細胞について、Real-time PCR法によって遺伝子発現量を検討したところ、歯髄幹細胞でVEGFAやCXCL1といった血管内皮細胞分化マーカーの発現量が有意に増加していることが分かった。次に、幹細胞マーカーであるNanogのmRNA発現量を評価したところ、歯髄幹細胞は経時的にその発現量を減少させる一方、骨髄幹細胞は培養14日間を通してNanogの発現量に有意な変化はみられなかった。これらの結果から、本研究で用いた分化誘導培地による培養条件下では、歯髄幹細胞が骨髄幹細胞に比べて血管内皮細胞に分化しやすいこと、すなわち歯髄幹細胞の脈管形成能がより高いことが明らかとなった。

令和4年度では、骨髄間葉系幹細胞（骨髄幹細胞）と歯髄幹細胞の脈管形成能をin vitroで評価した。まず、ヒト骨髄幹細胞あるいはヒト歯髄幹細胞をマトリゲル上に播種し、血管内皮細胞増殖因子を含む分化誘導培地で最長14日間培養した。その結果、骨髄幹細胞においては、細胞の数や形態に培養14日後も変化はみられなかったが、歯髄幹細胞は培養3日目においてゲル上で増殖している様子が観察された。さらに培養日数が増加するにつれて、歯髄幹細胞がマトリゲル上で網目状構造を形成することが分かった。マトリゲル上に形成された網目状構造について画像解析による定量評価を行ったところ、分岐の数および網目状構造の長さは、培養7日目以降で歯髄幹細胞が骨髄幹細胞に比べて有意に増加していることが明らかとなった。また、二次元培養環境下のそれぞれの細胞について、Real-time PCR法によって遺伝子発現量を検討したところ、歯髄幹細胞でVEGFAやCXCL1といった血管内皮細胞分化マーカーの発現量が有意に増加していることが分かった。次に、幹細胞マーカーであるNanogのmRNA発現量を評価したところ、歯髄幹細胞は経時的にその発現量を減少させる一方、骨髄幹細胞は培養14日間を通してNanogの発現量に有意な変化はみられなかった。これらの結果から、本研究で用いた分化誘導培地による培養条件下では、歯髄幹細胞が骨髄幹細胞に比べて血管内皮細胞に分化しやすいこと、すなわち歯髄幹細胞の脈管形成能がより高いことが明らかとなった。