抄録
【目的】骨髄の中には間葉系幹細胞が存在し、様々な間葉系組織へ分化することが知られているがその数は非常に少ない. しかしこれと類似した間葉系幹細胞が脂肪組織中に多量にみつかり、脂肪由来の間葉系幹細胞(ADSCs)として注目を集めている. ADSCsが移植免疫寛容性を示すという報告もあり再生医療への応用が期待される. しかし脂肪組織には多くの細胞種が含まれ、これらからADSCsを分離するには困難が多い. 一方、胚性幹細胞(ES細胞)は多能性をもち、ES細胞を脂肪細胞へと分化誘導する系も知られている. そこで本研究では、ES細胞から脂肪細胞を分化させる系の途中でADSCsが出現することを想定し、これを効率的に分離収集し、集めた細胞が間葉系幹細胞であるかどうかを検証する.
【方法】マウスES細胞にRetinoic acidとInsulin/T3を用いて脂肪細胞への分化誘導をかけた. 脂肪細胞の形成はOil Red O染色とRT-PCR法を用いて確認した. また ADSCsは細胞表面マーカーとしてCD105を発現することが知られている. そこで本研究ではまずES細胞から脂肪細胞への分化過程のどの段階で、CD105を発現する細胞が出現するかを検討した.さらに、CD105陽性細胞をMagnetic Cell Sorting(MACS)法により分離し、収集した陽性細胞を間葉系細胞へ分化誘導した. 脂肪、骨、骨格筋、軟骨細胞への分化はそれぞれOil Red O染色、Alizarine Red染色、M-cadherine免疫蛍光染色、Myosin Heavy Chain免疫蛍光染色、Alcian Blue染色とRT-PCR法により確認した. さらにMACS法による細胞収集効率をFluorescence Activated Cell Sorter(FACS)を用いて解析した.
【結果】免疫蛍光染色により、脂肪細胞へ分化誘導をかけたES細胞の中にCD105を発現している細胞が多数認められた. また、CD105陽性の細胞には出現時期の異なる二種類の細胞種が存在し、そのうち早期に出現する小型球形細胞が脂肪細胞へと分化していくこともわかった. これら小型球形細胞は脂肪細胞へと分化する過程で一過性にCD105を発現した. さらに、MACS法によって分離収集した小型球形のCD105陽性細胞が脂肪細胞以外に骨、骨格筋、軟骨細胞に分化することを確認した.
【まとめ】マウスES細胞を脂肪細胞へと分化誘導する過程でCD105陽性の小型球形細胞が出現し、これらを磁気ビーズ法で効率よく収集することが出来た. さらにその細胞は脂肪細胞以外にも骨、骨格筋、軟骨細胞といった間葉系細胞への分化能力を持つことが示された. 従って、これらの細胞は脂肪由来の間葉系幹細胞(ADSCs)に相当する細胞であることが強く示唆された.