Effect of shperoidization of pluripotent mesenchymal stromal cells on BMP signaling pathway

多能间充质基质细胞球形化对BMP信号通路的影响

• 批准号: 22K10045
• 负责人: 李 憲起
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Matsumoto Dental 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10045/
• 关键词: スフェロイド; 間葉系間質細胞; BMPシグナル; 骨分化能; 多能性; 細胞周期

再生医療においては移植に用いられる細胞の機能が重要である。これまで骨再生に多用されてきた接着性で平面培養された骨髄由来間質細胞（BM-MSC）の骨再生能が必ずしも十分ではないことや、移植後に生存する細胞数が予測より少ないことが知られるようになってきた。そこで，高い幹細胞性や骨分化能を持ち、さらに移植後も高い生存率を維持することのできるスフェロイドの応用が期待されている。本研究では、スフェロイド化に伴う遺伝子の変動を網羅的に解析し、特に骨分化に重要となるBMPを介するシグナル経路活性化のメカニズムを解明すること目指している。今年度は、スフェロイド形成前後の成長関連因子、多分化能マーカーおよびBMPの細胞内シグナル伝達を司るSmad1/5などに注目した。その結果、マウス骨髄および皮質骨由来間葉系間質細胞による自発的スフェロイドは、平面培養細胞と比較して、多分化能マーカーであるSOX2、OCT4、KLF4を高発現していた。また、細胞の生存、成長および骨芽細胞の分化や機能調節に関連する成長因子IGF1、TGFB1の高発現も認めた。さらに骨芽細胞の分化を誘導するBMPの細胞内シグナル伝達を司るSmad1/5の発現も上昇していた。以上により、自発的スフェロイドは、平面培養細胞と比較して、高い幹細胞性マーカーの発現を認め、特に自発的スフェロイド形成においてSmad経路を介した骨分化能の向上することが示唆された。

Regenerative medicine uses transplantation, which is why the function of cells is important.これまでBone Regeneration にMulti-purpose されてきたAdhesion でPlane culture されたBone-derived mesenchymal cells (BM-MSC) のBone regeneration ability がIt is necessary to predict the number of cells that will survive after transplantation and how many cells will survive after transplantation.そこで, high stem cell-like bone differentiation ability, high maintenance and high survival after transplantation The rate is maintained and the rate is expected to be the same. This study focuses on the analysis, characteristics, and characteristics of bone differentiation by analyzing the structure of the skeletal system.となるBMPを Introduction するシグナル経路activationのメカニズムを Explain すること目用している. This year, the growth-related factor before and after the formation of スフェロイド, the multi-differentiation energy マーカーおよびBMP の intracellular シグナル伝达を斯るSmad1/5 などにAttention した.そのRESULTS, マウス髄およびCortical bone derived mesenchymal cells による自発スフェロイドは, plane culture Cell culture and comparison, multi-differentiation ability, SOX2, OCT4, KLF4, high growth rate. The growth factors IGF1 and TGFB1 are closely related to the regulation of cell survival and growth, differentiation and function of bone bud cells. Differentiation of bone bud cells is induced and BMP is detected in the cells. Smad1/5 is present and increased. The above results are as follows: self-produced スフェロイドは, flat culture cell と comparison して, and high いstem cell-based マーカーの発appearanceをidentificationめ, the special スフェロイド formed by the においてSmad経路を Introduction したbone differentiation ability の上することが说憆された.

项目成果

RNA-seqを用いたヒト臍帯血由来幹細胞による自発的スフェロイドの遺伝子発現

使用 RNA-seq 检测人脐带血干细胞在自发球体中的基因表达

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomotaro Nihei;Kastura Ohashi et.al.;13黑田哲郎，大橋 桂，二瓶智太郎ら;李憲起， 各務秀明，冨士安奈，渡辺遊理，金 唯眞，芳澤享子，栗原祐史
• 通讯作者: 李憲起， 各務秀明，冨士安奈，渡辺遊理，金 唯眞，芳澤享子，栗原祐史