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日本干细胞-成功地从人类多能干细胞中诱导并扩大培养的肢芽间充质细胞-四肢的起源①

日期:2021-11-17 09:55作者:admin

  1. 由干细胞制作特定细胞的难度

  目前,许多研究机构正在开展以ES细胞和iPS细胞为代表的人多能干细胞的人工诱导分化以产生所需细胞的研究。

  在这项研究中,主要问题是分化诱导成最终分化细胞的效率低和细胞特性的不稳定性。

  人为地复制活体中发生的事情并不容易,即使研究阐明了各种机制,但试图复制它们并不顺利的现象不仅限于干细胞的分化诱导,而是在很多生命科学的研究中都能看到的现象。

  此次,由宝田刚志教授、山田大佑助教、高尾知佳助教以及尾崎敏文教授、中田英二讲师等组成的冈山大学学术研究院医牙药领域医学系的研究小组,发表了解决该课题的一项研究成果。

  该研究以冈山大学研究生院为中心,由东京大学研究生院工学研究科和医学研究系科京都大学病毒研究所、再生医学科学研究所、ips细胞,冈山理科大学开拓者理工学研究所参加的大型研究小组进行研究。

  研究小组重点研究了人类多能干细胞向终末分化细胞分化过程中的一组细胞。

  也就是说,并不是从干细胞出发,一口气研究最终分化细胞,而是首先研究存在于中间位置的细胞,即一般被称为祖细胞的细胞群。

  如果能够确立在从干细胞到达祖细胞的时刻,在维持最终分化细胞的分化能力的情况下扩大培养的技术的话,对于改善干细胞分化诱导的问题——分化诱导效率将会有很大的贡献。

  2. 研究人体四肢

  研究小组选择了人类的四肢,即运动器官,即双手和双腿,作为研究对象。

  在以膝关节软骨损伤、骨缺损、腱韧带损伤等为对象的再生医疗领域,以及以疾病为对象的药物开发中,利用来自骨系统遗传性疾病患者的iPS细胞时,四肢是重要的研究对象。

  关于四肢是如何形成的,很多动物种类的基本机制是相同的。

  是从受精卵后肺形成过程中暂时出现的肢芽发育而来的。

  肢芽由来自侧板中胚层的肢芽间充质细胞形成,肢芽间充质细胞具有分化成软骨细胞、成骨细胞、肌腱及韧带细胞、真皮纤维细胞等的能力。

  这些细胞是最终构成四肢骨骼的细胞,是在同一场所工作的细胞。

  研究小组将研究人的骨骼形成机制的阐明、运动器的再生医疗、甚至是利用iPS细胞进行疾病建模研究的应用纳入视野,从人类多能性干细胞(ES细胞、iPS细胞)诱导肢芽间充质细胞的机制着手。

  在着手研究的时候,已经确立了从人类多能干细胞诱导出侧板中胚层的方法。

  但是,从侧板中胚层诱导肢芽间充质细胞的技术以及对其进行扩大培养的技术还没有确立。

  也就是说,人类多能干细胞→侧板中胚层→肢芽间充质细胞→软骨细胞、成骨细胞、肌腱及韧带细胞、真皮纤维细胞这3个步骤中,只确立了最初的1个步骤。

  研究小组首先确立了第二步,即从侧板中胚层分化诱导肢芽间充质细胞的技术,并将其发展为扩大培养的技术作为最初目的着手研究。

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