再生医療本格化の為の上皮細胞培養系における有効因子の解明とその応用

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上皮細胞による再生医療を広く普及させ標準的な治療法として確立するため,使用培地成分の有効性および安全性の確保が急務となっている.以下2つの研究課題により,培地中有効因子の解明とその応用を目指した.第一は上皮細胞シートの細胞骨格に影響を与える血清中因子の同定であり,第二は無血清培地添加のための増殖促進因子の同定及びその活用である.(1)昨年度までの研究成果により,細胞シートの培養基材脱着後の収縮は,培地添加血清中のレチノイン酸によるアクチン-ミオシン複合体の動力に起因していることが強く示唆されている.血清添加およびレチノイン酸添加条件下においてミオシンのリン酸化が促されていることが,ウェスタンブロットにより確認された.さらに,細胞シートの共焦点顕微鏡による観察により,血清あるいはレチノイン酸添加時には細胞一細胞間にアクチンフィラメントが集積していることが観察された.(2)昨年度までに,ラット口腔粘膜上皮細胞およびヒト表皮角化細胞において,添加IL-1αには増殖阻害効果,IL-1レセプターアンタゴニスト(IL-1RA)には増殖促進効果があることを見出している.IL-1α阻害の観点から,IL-1αの成熟に関わるカルパインの阻害をおこなったところ,上皮細胞の増殖が促されることが確認された.またこの増殖は細胞膜透過型の阻害剤のみにより阻害された.さらに,培養上清のELISAをおこなうことによりIL-1αの存在量がカルパイン阻害条件下で顕著に低下していることが確認され,細胞内のIL-1αは未成熟型,成熟型ともに発現が低下すること,さらにIL-1αの遺伝子発現レベルも低下していることが確認された.以上の結果から,カルパイン阻害剤が培養初期のIL-1α成熟を阻害することで,IL-1αのポジティブフィードバック機構による増殖阻害を抑制していることが示唆された.