天然生理活性素材による間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化に関連する遺伝子群の解析

昨年度、キトサンモノマーを培地に添加して、間葉系幹細胞(MSC)のアルカリフォスファターゼ活性を測定した結果、骨芽細胞への分化に殆ど影響を与えないことが判明した。そのため、今年度はモノマーよりも分子量の大きいオリゴマー、ポリマーを用いてMSCの骨芽細胞分化に対する影響を調査した。まず、FGF添加のDMEM(10%FBS、ペニシリンストレプトマイシン添加)維持培地にて60mm皿にMSCを播種し培養を行った。細胞がコンフルエントになった時点で、一般的な骨分化誘導培地(維持培地+10^<-7>Mデキサメタゾン+10mMグリセロリン酸+50μg/mlアスコルビン酸)ならびに維持培地にモノマー、オリゴマー、ポリマーをそれぞれ添加した培地に置換した。各群とも最終濃度が0.005%、0.0005%、0.00005%になるようキトサンを添加した。培養10日、15日、20日目にアリザリンレッド染色、Ca定量法にてMSCの骨分化誘導を評価した。一般的な骨分化誘導培地において、培養10日目でMSCはアリザリンレッドにより薄く染色され、15日、20日目でいずれも濃く染色されたが、モノマー、オリゴマー、ポリマーにおいては培養10日、15日、20日目のいずれも殆ど染色されなかった。また、Ca定量に関しては一般的な骨分化誘導培地において15日、20日目で有意差が認められたが、その他のキトサン添加培地においては有意差を認めなかった。以前の研究でヒト骨芽細胞に対してキトサンはその増殖・分化に好影響を与えたことを証明したが、本研究でキトサンはMSCの骨芽細胞分化に積極的に関与しないことが判明した。しかし同時に骨分化誘導培地にキトサンを添加しても、骨芽細胞分化は阻害されないことも確認できた。よって、キトサンは生体親和性材料としてシート状やゲル状などに成形し、細胞の足場として応用可能であると推測される。

昨年度、キトサンモノマーを培地に添加して、間葉系幹細胞(MSC)のアルカリフォスファターゼ活性を測定した結果、骨芽細胞への分化に殆ど影響を与えないことが判明した。そのため、今年度はモノマーよりも分子量の大きいオリゴマー、ポリマーを用いてMSCの骨芽細胞分化に対する影響を調査した。まず、FGF添加のDMEM(10%FBS、ペニシリンストレプトマイシン添加)維持培地にて60mm皿にMSCを播種し培養を行った。細胞がコンフルエントになった時点で、一般的な骨分化誘導培地(維持培地+10^<-7>Mデキサメタゾン+10mMグリセロリン酸+50μg/mlアスコルビン酸)ならびに維持培地にモノマー、オリゴマー、ポリマーをそれぞれ添加した培地に置換した。各群とも最終濃度が0.005%、0.0005%、0.00005%になるようキトサンを添加した。培養10日、15日、20日目にアリザリンレッド染色、Ca定量法にてMSCの骨分化誘導を評価した。一般的な骨分化誘導培地において、培養10日目でMSCはアリザリンレッドにより薄く染色され、15日、20日目でいずれも濃く染色されたが、モノマー、オリゴマー、ポリマーにおいては培養10日、15日、20日目のいずれも殆ど染色されなかった。また、Ca定量に関しては一般的な骨分化誘導培地において15日、20日目で有意差が認められたが、その他のキトサン添加培地においては有意差を認めなかった。以前の研究でヒト骨芽細胞に対してキトサンはその増殖・分化に好影響を与えたことを証明したが、本研究でキトサンはMSCの骨芽細胞分化に積極的に関与しないことが判明した。しかし同時に骨分化誘導培地にキトサンを添加しても、骨芽細胞分化は阻害されないことも確認できた。よって、キトサンは生体親和性材料としてシート状やゲル状などに成形し、細胞の足場として応用可能であると推測される。