脂肪分化能を指標とした間葉系幹細胞の非対称性分裂機構の解明

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本研究においては分化過程におけるCD106(VCAM-1)表面抗原発現と非対称性分裂機構という間葉系幹細胞の細胞生物学的性質の解明を主目的とした。申請時には脂肪分化におけるCD106発現との関連を主目的として行ったが、初年度の成果からIn vivoの実験において関節軟骨最表層の細胞がCD106を発現し、脂肪と同様に非対称分裂過程を経ながら成熟した軟骨細胞に分化することが明らかになった。今年度に明らかになった成果は以下の通りである。・ 関節軟骨最表層細胞はCD106を発現している。・ 同じ関節軟骨最表層細胞はCD90, CD271などの間葉系幹細胞の表面光源マーカーを発現している。・ これらは深層の細胞になるにつれて発現しなくなる。・ DiIで表面の細胞を染色しIn Vivoで経過を観察した結果、継時的に深層の細胞が染色されることから、表層の細胞が分裂、分化して深層の細胞構築を行っていることが明らかになった。以上の結果から関節軟骨にも関節軟骨幹細胞と呼ぶべき幹細胞の存在が明らかになり、今後の関節軟骨の生物学的特性を明らかにするうえで重要な知見を得ることができた。本研究のlimitationは以下の通りで、今後以下の展開を考えている。・ 免疫染色光学顕微鏡観察では関節軟骨の細胞境界が明らかではないため、免疫電子顕微鏡観察を行う。・ 関節軟骨最表層細胞を用いたin vitroの実験ができていない。→軟骨最表層細胞のみを特異的に抽出し(この手法について酵素処理にて行う方法を確立)、in vitroで増殖能、分化能、CD106の発現解析を実施する。