幹細胞グループ

幹細胞の基礎研究

再生医療において、幹細胞は細胞ソースとして、大きな注目を集めている。幹細胞は全能性を持つES細胞、ips細胞と、ある程度分化の方向が決定している組織幹細胞とに大分される。組織幹細胞は、成体の組織に存在する幹細胞であり、生理的な代謝や損傷等で失った分化した細胞を供給し、その組織を維持するために重要な役割を果たしており、これまでに骨髄、筋肉、角膜、皮膚、小腸などの多くの組織で発見され、最近では神経、心筋、膵臓、肝臓などにおいてもその存在が確認されている。

本研究では、現在最も研究の進んでいる組織幹細胞である造血幹細胞と、我々が世界で最初に発見した角膜輪部上皮 side population 細胞(角膜上皮幹細胞)との比較により、組織幹細胞共通の機構を解明し、再生医療のための幹細胞の操作の開発を目指す。

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幹細胞の分化誘導

心臓移植に代替する心筋再生医療の実現を目指し、ES細胞またはips細胞を分化誘導することにより得られる心筋細胞を材料として用い、細胞シート工学技術により移植用心筋組織を作製するという戦略のもと研究を進めている。ES細胞は三次元的な凝集体を形成させることにより心筋細胞への分化を誘導できることが明らかとなっている。

ES細胞への分化誘導方法としては、分化誘導効率が低い浮遊培養法と手技が煩雑で、大量調製に向かないHanging drop法がある。そこで本研究では、培養基材表面の微細加工技術を応用し、大きさの制御されたES細胞凝集体を培養基材上に簡便に大量調製して心筋細胞への分化を誘導する新規培養法(細胞パターン化法)の開発をおこなっている。

心臓移植に代替する心筋再生医療の実現を目指して クリックすると拡大します

細胞パターン化法によるマウスES細胞の心筋分化誘導(緑色に光っているのが心筋細胞に分化したマウスES細胞) クリックすると拡大します

業績リスト

• Umemoto T,Tamato M,Shiratsuchi Y,Terasawa M,Yang J,Nishida K,Kobayashi Y,Okano T.CD61 enriches long-term repopulating hematopoietic stem cells.Biochem Biophys Res Commun.2008;365(1):176-182.
• Masuda S,Shimizu T,Yamato M,Okano T.Cell sheet engineering for heart tissue repair.Adv Drug Deliv Rev.2008;60:277-285.
• Sasaki D,Shimizu T,Masuda S,Kobayashi J,Itoga K,Tsuda Y,Yamashita JK,Yamato M,Okano T.Mass preparation of size-controlled mouse embryonic stem cell aggregates and induction of cardiac differentiation by cell patterning method.Biomaterials.2009;30:4384-4389.