Effects of mechanical stress on growth and differentiation of DFAT cell

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本研究では、患者本人から簡易に採取可能で高分化能を持つ脱分化脂肪細胞（DFAT細胞）に、培養液の流れによるせん断応力や、伸展刺激を負荷した際の増殖能、分化能を評価し、最適な力学培養条件の探索を行うことを目的としている。本研究では、流れによるせん断応力と培養基質の伸展刺激の同時負荷を可能な装置を設計・製作し、1) 流れによるせん断応力による影響、2) 培養基質の伸展刺激の影響、3)さらに、上記2つのメカニカルストレスの同時負荷の影響を解析する。研究実施２年目は、初年度作成した円形の伸展部位を持つシリコーンチャンバーによってDFAT細胞に伸展刺激を負荷し、細胞増殖に与える影響を観察した。また、単純な一軸伸展刺激を負荷し、同様に細胞増殖を観察した。その結果、円形シリコンディッシュによる多軸不均一引張刺激環境下では、刺激なしと比較して24時間で80%、48時間で370%程度の増殖能の低下が認められた。また、一軸単純引張刺激環境下では刺激なしと比較して24時間で45%、48時間ではほとんど違いが見られなかった。細胞の形状を比較すると、静置培養では面積が増大した細胞が多く見られたが、伸展刺激負荷下では、細胞の面積の増大は見られなかった。静置培養では細胞の老化が生じ、伸展刺激負荷によって細胞の老化が抑制された可能性があるDFAT細胞を、多軸不均一引張刺激と一軸単純引張刺激の2種類の伸展刺激負荷を行い、静置培養と比較して伸展刺激により細胞増殖能低下が認められた。一方、伸展刺激負荷によって細胞の老化が抑制された可能性がある。次年度以降、DFAT細胞への流れと伸展の同時負荷実験を行い、細胞増殖と分化に及ぼす影響を確認する予定である。