幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

ウシ胎児血清、ヒト血清、無血清/異種物質を含まない培養培地で維持されたヒト歯髄幹細胞の増殖と分化

ラシ・カンナ・ジェイン、サリ・ヴァンハトゥパ、アヌッカ・ヴオリネン、ジョージ・KB・サンダー、リーッタ・スローネン、ベッティーナ・マナーストローム、スザンナ・ミエッティネン

はじめに: 歯髄幹細胞(DPSC) は、損傷組織の再生に治療適用可能な、アクセス可能な細胞源です。DPSC の増殖のための現在の技術では、ウシ胎児血清 (FBS) を使用する必要があります。しかし、動物由来の試薬は、臨床治療において安全性の問題を引き起こします。DPSC を無血清/異種動物由来培地 (SF/XF-M) またはヒト血清を含む培地 (HS-M) で増殖させることで、これらの問題を排除できます。したがって、本研究の目的は、DPSC に適した細胞培養培地の代替品を特定することでした。

方法: HS-M または SF/XF-M における DPSCの分離、増殖、形態、細胞表面マーカー (CD29、CD44、CD90、
CD105、CD31、CD45、CD146)、幹細胞マーカー発現 (Oct3/4、Sox2、Nanog、SSEA-4)、in vitro 多系統分化を FBS-M と比較して研究しました。

結果: DPSC は、研究したすべての条件で細胞表面マーカーと幹細胞マーカーを発現しました。異なる HS 濃度で培養した細胞の増殖分析により、20% HS-M で分離し、10% または 15% HS-M で継代培養した細胞が細胞増殖をサポートすることが明らかになりました。SF/XF-M での細胞の直接分離では、細胞増殖はサポートされませんでした。そのため、20% HS-M で培養した細胞を、さらなる SF/XF-M 研究に使用しました。しかし、SF/XF-M では、FBS-M および HS-M で培養した細胞と比較すると、DPSC の増殖が著しく低かった。さらに、SF/XF-M での DPSC の増殖は、細胞培養培地に 1% HS を添加することで促進できた。FBS、HS、SF/XF 分化培地で培養した細胞間では、骨形成、軟骨形成、脂肪形成の分化効率に違いがあった。HS 分化培地ではより顕著な脂肪形成および骨形成の分化が観察されたが、FBS-M 培養細胞では、より効果的な軟骨形成の分化が検出されました。

結論:この結果は、DPSC の増殖において HS が FBS の適切な代替物であることを示しています。SF/XF-M の組成は、臨床応用が可能になるまで、細胞の増殖性と分化効率の点でさらに最適化する必要があります。