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ヒトｉＰＳ細胞由来小腸上皮細胞を用いた創薬、医学研究の基盤構築

利用人 iPS 细胞衍生的小肠上皮细胞为药物发现和医学研究奠定基础

基本信息

批准号：
14J01021
负责人：
大垣総一郎
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01021/
关键词：
iPS細胞胚性内胚葉小腸

项目摘要

小腸上皮は胚性内胚葉に由来し食品や薬物を吸収、代謝する組織であるため薬物開発においては重要である。小腸のモデル細胞としてヒト結腸癌由来細胞株、Caco2細胞が用いられている。Caco2細胞はin vitroで小腸様細胞に分化するため薬物吸収試験に用いられている。しかしCaco2細胞は薬物代謝酵素の発現が低く、また研究室間で細胞の性質が異なるため、より正常な小腸上皮に近いモデル細胞が必要となってくる。ヒトiPS細胞は広く普及しており、入手や樹立も容易に行える。また様々な低コストな化合物を用いた分化誘導方法の構築も期待されることから、ヒトiPS細胞を用いた小腸上皮細胞への分化誘導法の構築を目的に実験を行った。平成26年度は、安価な分化誘導方法の構築を行った。分化誘導法はOgaki et al., 2013に則して行った。胚性内胚葉の分化にはActivinシグナルが重要であることが知られている。一般的に世界中の研究者はヒト多能性幹細胞から胚性内胚葉の分化誘導には100 ng/mlのActivinを用いる。本研究で溶媒として用いられるDimethyl Sulfoxide (DMSO)が、ヒトiPS細胞からActivinを用いた胚性内胚葉の分化を促進し、Activinの使用濃度を6.25 ng/mlまでコストダウンすることを見出した。6.25 ng/mlのActivinと0.8%のDMSOを組み合わせることにより、90%以上の細胞がSOX17陽性の胚性内胚葉に分化した。作用機序としては、DMSOが細胞増殖の抑制を引き起こし、Activinシグナルが増強されていた。その結果、胚性内胚葉分化を促進されていたことが示唆されたまたこの胚性内胚葉は小腸上皮細胞分化誘導低分子化合物であるBIOとDAPTの添加により、薬物代謝酵素・トランスポーターも発現する腸細胞様細胞に分化誘導できたことが示唆された

The epithelium of the small intestine is important for the development of tissues derived from embryonic endoderm, food absorption and metabolism. Small intestine cancer cells and colon cancer derived cell lines, Caco2 cells are used in the treatment of cancer. Caco-2 cells differentiate into small intestine cells in vitro and are used in absorption assays. Caco2 cells show a low level of enzyme production, and the properties of cells vary from laboratory to laboratory, and normal intestinal epithelium cells are essential. iPS cells are popular and easy to build. The aim of this study was to construct a method for inducing differentiation of small intestinal epithelial cells by using low molecular weight compounds. Construction of induction method for differentiation of rice and rice in Heisei 26. Ogaki et al., 2013 is the first year. Embryonic endoderm differentiation is important. In general, researchers in the world are interested in pluripotent stem cells, embryonic endoblast differentiation, and Activin at 100 ng/ml. In this study, the use of Dimethyl sulfate (DMSO) in the medium and the use of Activin in iPS cells promoted the differentiation of embryonic endoblast leaves. Activin was used at a concentration of 6.25 ng/ml. 6.25 ng/ml of Activin and 0.8% of DMSO were combined with SOX17 and more than 90% of SOX17 positive cells were differentiated from embryonic endoblast. Mechanism of action: DMSO inhibits cell proliferation, Activin stimulates cell proliferation. As a result, embryogenic endoblast differentiation was promoted and induced by the addition of low molecular weight compounds such as BIO and DAPT to intestinal epithelial cells.