自己幹細胞を用いた究極の骨補綴材料の創製

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レクチンによる間葉系幹細胞の石灰化促進効果のメカニズムをトータルで解明するためにConA添加による遺伝子の変化をDNAマイクロアレイにより解析した。ヒト腸骨由来の間葉系幹細胞(MSC)を90mm径の培養皿にMSCを5,000個/cm^2で播種し, 1% Antibiotic-Antimycoticおよび10% FBS含有DMEMで90%コンフルエントまで培養した. 90%コンフルエントの状態で培地交換を行い,2日間培養後,ConA(8μg/ml)添加群,非添加群ともに24時間骨分化誘導を行った.24時間培養後にトータルRNAを抽出した。DNAマイクロアレイ解析はGeneChip[○!R]Genome U133 plus 2.0 Array : 54,000プローブ(Affimetrix, Santa Clara, CA)を用いた。DNAマイクロアレイによる遺伝子発現レベルの変化について, ConA添加により発現レベルが2倍以上亢進した遺伝子の上位100個についてIngenuity Pathway Analysis (以下IPA) (Ingenuity Systems, Redwood City, CA)により機能別の解析を行った.その結果, ConAは71の機能カテゴリーにおいて遺伝子の発現レベルを有意に亢進し,その中で細胞間の相互作用に関わるタンパク質の遺伝子群の発現の完進が最も大きな有意差を示した.また位相差顕微鏡像による観察においてもConAはMSCを凝集させた. DNAマイクロアレイによる解析において, ConAは細胞間接着分子であるN-Cadherinの遺伝子発現を亢進した.ConAはN-Cadherinと結合するという報告もあり,各種の細胞間接着分子の作用を増強すると考えられる.つまりConAは細胞を凝集させることで間接的にMSCの骨分化を促進するものと推察された.