ウシ膵臓間葉系幹細胞の多系統ポテンシャル研究

Multilineage potential research on pancreatic mesenchymal stem cells of bovine.

• Fan Gao
• Yangnan Wu
• Hebao Wen
• Wanwan Zhu
• Han Ren
• Weijun Guan
• Xiuzhi Tian

抄録

幹細胞は糖尿病の3つの問題を一挙に解決できる可能性が高いが、これまでの研究では骨髄間葉系幹細胞（MSC）や脂肪組織由来のMSCが中心で、膵臓のMSCについての研究はほとんど行われていない。本研究では、ウシから膵臓を採取してMSCを分離し、増殖速度、表面抗原、多分化能などの生物学的特性を調べた。ウシの膵臓MSC（B-PMSCs）は、インビトロで65回培養することができた。成長速度解析の結果、B-PMSCsはin vitroでは自己複製能力が高く、増殖能力は継代により低下することが明らかになった。表面抗原検出の結果、B-PMSCsはCD29、CD44、CD73、CD90、CD106、CD166、Vimentin、NestinおよびInsulinを発現していたが、CD34およびCD45は発現していなかった。さらに、B-PMSCsは、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（RT-PCR）および免疫蛍光によって示されるように、脂肪細胞、骨芽細胞および平滑筋細胞への分化を誘導することができた。最も重要なことは、B-PMSCsのインスリン分泌細胞分化は小島状クラスターを示し、ジチゾン染色は緋色を示したことであり、小島状クラスターのグルコースに対する応答は、高濃度グルコース（20mM）が迅速かつ持続的にインスリン分泌を刺激できることを示唆しており、刺激の2.0hから20mMグルコース群のインスリンは5.5mM群に比べて有意に高かったことである。その結果、B-PMSCの単離に成功し、強力な自己複製能と多分化能を有していることが明らかになった。したがって、本研究は、糖尿病の細胞治療や組織工学のためのPMSCsの選択肢を提供することで、重要な役割を果たしています。

Stem cells are most likely to solve all three of diabetes's problems at once, but the previous studies have mostly focused on bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) and adipose tissue-derived MSCs, and few studies have been done on pancreatic MSCs. In this study, pancreatic was collected to isolate MSCs from bovine, and then their biological characteristics such as growth kinetics, surface antigen, and multilineage potential were examined. Pancreatic MSCs of bovine (B-PMSCs) could be cultured for 65 passages in vitro. Growth kinetics analyses indicated that B-PMSCs had a strong capacity for self-renewal in vitro and their proliferation capacity appeared to decrease by passaging. Surface antigen detection showed that B-PMSCs expressed CD29, CD44, CD73, CD90, CD106, CD166, Vimentin, Nestin and Insulin, but not expressed CD34 and CD45. Furthermore, B-PMSCs could be induced to differentiate into adipocytes, osteoblasts and smooth muscle cells as indicated by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and immunofluorescence. Most importantly, insulin-secreting cell differentiation of B-PMSCs exhibited islet-like clusters and dithizone staining displayed scarlet, and the response of the islet-like clusters to glucose suggested that high concentration glucose (20 mM) could quickly and persistently stimulate insulin release, and from the 2.0 h of the stimulation, the insulin of 20 mM glucose group were significantly higher than the 5.5 mM group. The B-PMSCs were isolated successfully, and the cells owned powerful self-renewal ability and multiple differentiative potential. Therefore, the present study plays an important role by providing a PMSCs choice for cell therapy of diabetes and tissue engineering.

Copyright © 2018. Published by Elsevier Ltd.