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幹細胞での機械的伸展の効果に関する論文のご紹介

ヒト脂肪由来幹細胞の生物学的性質における機械的伸展刺激の効果について


Bin Fang, Yanjun Liu, Danning Zheng, Shengzhou Shan, Chuandong Wang, Ya Gao, Jing Wang, Yun Xie, Yifan Zhang, Qingfeng Li. The effects of mechanical stretch on the biological characteristics of human adipose‐derived stem cells. Journal of Cellular and Molecular Medicine. doi.org/10.1111/jcmm.14314, 24 April 2019.



概要:

ヒト脂肪由来幹細胞は、治療における組織再生に大きな可能性を秘めた間葉系幹細胞(MSCs)の集合体です。最近の研究では、幹細胞を機械的に伸展させることによって、再生治療の有効性を高める可能性があることがわかりました。しかしながら、MSCsへの機械的伸展刺激の正確な影響はまだ結論が出ていません。この研究では、ヒトADSCs(hADSCs) にin vitroで周期的な伸展刺激を与えました。


この機械的伸展刺激は、細胞アポトーシスを抑制し、治癒促進性サイトカインを増加させながら、hADSCsの増殖と癒着を大幅に促進させることがわかりました。

機械的伸展刺激により、hADSCsの分化のために脂肪生成を抑制し、骨形成を促進しました。


長期的な伸展刺激は、hADSCの老化を促進する可能性がありますが、細胞サイズと典型的な免疫表現型の特徴を変えることはありませんでした。さらに、PI3K / AKTおよびMAPK経路が、hADSCの生物学的特性に対する機械的伸展刺激の影響に関連している可能性があることが明らかになりました。


総合すると、機械的伸展刺激は幹細胞の挙動を強化し、幹細胞の運命を調節するための効果的です。 hADSCと機械的伸展刺激の組み合わせの相乗効果により、組織の再生が促進され、幹細胞治療の開発が促進される可能性が非常に高いことがわかりました。


・hADSCの機械的伸展刺激にはFX-5000T™FlexcellTension Plus(Flexcell International Corporation、Flexcell International Corporation, Hillsborough, NC)を使用(図1C)。

・hADSCを6ウェルコラーゲンIでコーティングしたBioFlex™培養プレートに播種。

・周期的伸展は、指定された期間、0.5 Hzで10%の振幅を持つ正弦波パターンで適用(stretch group)。

・同じプレートで培養した、伸展なしの細胞を対照群として使用(static group)。


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