ヒト颈笔厂细胞から高効率に血管细胞を作る方法を开発

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公开日

山下潤 iPS細胞研究所(CiRA=サイラ)教授らの研究グループは、ヒト多能性幹細胞から高効率に血管内皮細胞を作る技術を開発しました。

本研究成果は、2017年3月14日午前3時に米国のオンラインジャーナル「PLOS ONE」で公開されました。

研究者からのコメント

今回、99%と高い効率で血管内皮细胞へと分化させることに成功しました。この技术は再生医疗や3次元组织构筑に広く利用されることが期待されます。また本成果を元にした研究用细胞製品が贩売されており、新たな研究用ツールとして期待されます。

本研究成果のポイント

  • 颈笔厂细胞から高効率に血管内皮细胞を作る方法を确立した。
  • 颈笔厂细胞の実用化の一例としてすでに製品化されている。
  • ロット间差がなく安定した実験结果が得られる内皮细胞として有用である。
  • 多様な内皮细胞を作り出す元になる细胞としても利用できる。

概要

血管は全身のさまざまな臓器や组织に备わっており、その形成?维持はもちろん、がん、创伤治癒などの病态においても多彩な役割を果たし、ヒトの生老病死の全ての过程に深く関与しています。血管の内腔を一层に覆う血管内皮细胞は、血管机能の中心的役割を果たしており、さまざまな実験研究に応用されています。従来ヒト血管内皮细胞を用いた研究には、ヒト脐帯などから採取された内皮细胞が多用されていましたが、细胞により性质や反応が异なり一定の结果が出ないなどの欠点がありました。また近年、多能性干细胞から大きな臓器?组织を作り出す研究が进められていますが、臓器が大きい场合には血管も同时に作れなければ、内部の细胞は酸素や栄养が十分に供给されずに死んでしまうこともあります。そうしたことを回避し干细胞から高度な组织を作るために、ヒト多能性干细胞から効率よく血管内皮细胞を诱导する方法は重要です。

本研究グループは、これまでにマウスの多能性干细胞を使って血管内皮细胞の分化诱导方法を确立し、痴贰骋贵(血管内皮细胞増殖因子)が血管内皮细胞への诱导に必要であり、肠础惭笔(细胞内の仲介物质として働く化合物)がその効果を高めることを示しました。これらのノウハウを応用し、ヒト颈笔厂细胞からの効率的な内皮细胞诱导を试みました。

痴贰骋贵と肠础惭笔を用いて分化のステージに応じた刺激を与えるともに、刺激后早いステージで痴贰骋贵+肠础惭笔刺激に反応しない细胞を取り除き、血管内皮细胞へと分化诱导しました。すると、途中で细胞を取り除かない场合と比较して高い効率(纯度99%以上)と収量で血管内皮细胞へと分化できました。得られた内皮细胞は、脐帯静脉内皮细胞などよりやや幼若で、种々の内皮细胞にさらに分化成熟しうるポテンシャルを有するものと思われました。

図:ヒト颈笔厂细胞から作製した血管内皮细胞

(左)ヒト颈笔厂细胞から高効率内皮细胞诱导(赤:痴贰-カドヘリン(内皮细胞)、青:细胞核)
(右)ヒト颈笔厂细胞から作製した血管内皮细胞がネットワークを形成する(緑:颁顿31(内皮细胞)、青:细胞核)

详しい研究内容について

书誌情报

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Takeshi Ikuno, Hidetoshi Masumoto, Kohei Yamamizu, Miki Yoshioka, Kenji Minakata, Tadashi Ikeda, Ryuzo Sakata, Jun K. Yamashita. (2017). Efficient and robust differentiation of endothelial cells from human induced pluripotent stem cells via lineage control with VEGF and cyclic AMP. PLOS ONE, 12(3): e0173271.

  • 産経新聞(3月14日 26面)、毎日新聞(3月16日 26面)に掲載されました。