乳歯歯髄幹細胞由来細胞外小胞を用いた骨粗鬆症の骨質改善

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幹細胞由来のコンディショニングメディウム（CM）は，マウスにおいて骨粗鬆症の予防効果が実証されているがそのメカニズムは解明されていない。今回，卵巣摘除マウスモデルにおいて，幹細胞由来CMが幹細胞の老化に影響を与えることで骨粗鬆症を予防できるかどうかを検証した。In vitroで，若い幹細胞由来のCMと老化した幹細胞のCMを採取，交換し幹細胞と共培養した後，細胞増殖アッセイ，ポリメラーゼ連鎖反応，老化関連酸性β-ガラクトシダーゼ染色を行った。次に骨粗鬆症に対するCMの効果を検証するため，C57BL/6Jマウスの卵巣摘除モデルを作成し，CMまたはPBSを投与した。16週後，大腿骨と椎体（L5）をマイクロコンピューター断層撮影で測定した。その後大腿骨を摘出し，細胞老化関連分泌形質およびサイクリン依存性キナーゼの発現を遺伝子レベルおよびタンパク質レベルで測定した。In vitroでは若い幹細胞由来CMは幹細胞の必須細胞機能を向上させ，細胞の老化を抑制した。一方，老化した幹細胞由来のCMは幹細胞の必須細胞機能を低下させ，細胞の老化を促進した。In vivoでは，CMの投与により骨吸収が緩和され，骨微小環境における幹細胞の老化の蓄積が抑制された。以上より，細胞性老化幹細胞培地は幹細胞の機能を低下させ，骨粗鬆症の病態を抑制することが明らかとなった。しかし，具体的な分子メカニズムはまだ正確に解明されておらず、さらなる実験が必要である。