权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

光制御活性酸素負荷による間葉系幹細胞の運命決定技術の創製

创建利用光控活性氧负载来确定间充质干细胞命运的技术

基本信息

批准号：
22K04847
负责人：
原正之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

再生医療分野で細胞移植治療や組織工学デバイスの作製に広く用いられる間葉系幹細胞（MSC）は、骨・軟骨・脂肪組織など多様な細胞に分化できる潜在的な能力を持つ組織幹細胞であり、増殖や分化を誘導する培養のために生理活性物質を添加する必要があるが、その生産性を高めるためには低コストで自動制御しやすい新たな増殖・分化誘導培養技術が求められる。本研究は3年間の研究計画に沿って、光増感色素（PS）の可視光照射で生じる低レベルの活性酸素種（ROS）を培養基材の表面からMSCに負荷しながら培養し、ROS負荷のタイミングや強さを変えて細胞の増殖や分化を誘導できる条件を探索することを目的とする。初年度の研究実績として、ROS負荷材料の作製に関しては、EDC/NHSを用いた架橋反応により、ヘマトポルフィリン（HP）修飾ガラス基板を作製した。この基板について、紫外可視吸収スペクトルを測定して、HPが固体化されていることを確認した。MSCの増殖、分化、概日リズムの解析に関しては、qRT-PCRの実験に用いるプローブの設計などの準備を行った。細胞内外のROS生成測定に関しては、光照射時のROS生成を定量する為、細胞外ROSの測定（p-nitrosodimethylaniline法）により、HP修飾基板よりROSが発生する事を確認した。また、ROS検出蛍光試薬 CM-H2DCFDAを使用して細胞内ROSの測定を行った。光照射後１～3時間程度の時間差を経て細胞内ROSのレベルが上昇する事を見出した。光照射装置の改良に関しては、複数の光照射条件を一度に処理する多チャンネル化への改良を施し、光照射装置の改良などを行った。

Regenerative Medicine Division Cell Transplantation Therapy Tissue Engineering Cell Processing Applications Mesenchymal Stem Cells (MSC) Bone Cartilages Subcutaneous Fat Multi-cell Differentiation Potential Maintenance Tissue Stem Cells Culture, Proliferation and Differentiation Induction Physiologically Active Substance Addition Necessary High productivity, low productivity, automatic control, new propagation, differentiation and culture techniques This study aims to explore the conditions for the induction of cell proliferation and differentiation along with the load of photosensitizing pigments (PS) and reactive acid species (ROS) on the surface of cultured MSCs under visible light irradiation during the past three years. The research results of the first year are related to the manufacture of ROS loading materials, EDC/NHS bridging materials, and HP modified substrates. The substrate is exposed to ultraviolet light, and the HP is solidified. The analysis of MSC proliferation, differentiation, and gene expression is related to the preparation of qRT-PCR for the implementation of gene expression. Measurement of ROS production in and out of cells is related to quantification of ROS production upon light irradiation, measurement of extracellular ROS (p-nitrosodimethylaniline method), and confirmation of ROS production on HP-modified substrates The measurement of ROS in cells was carried out using CM-H2DCFDA. The time difference of 1~3 hours after light irradiation caused the increase of ROS in cells. improvement of light irradiation apparatus relate to that processing of multiple light irradiation condition