JP2019198278A - Bone formation promoter - Google Patents
Bone formation promoter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019198278A JP2019198278A JP2018095441A JP2018095441A JP2019198278A JP 2019198278 A JP2019198278 A JP 2019198278A JP 2018095441 A JP2018095441 A JP 2018095441A JP 2018095441 A JP2018095441 A JP 2018095441A JP 2019198278 A JP2019198278 A JP 2019198278A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- osteoblasts
- medium composition
- differentiation
- osteoblast
- cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 0 CCC1[C@](*)C(CO*)O[C@@](COC[C@](C(*)OCC2(CCOC[C@](C(*)*[C@@](COC[C@@](*O[C@@](CO*(C)C)C3O)C3O)C3O)C3O)O)C2O)C1O* Chemical compound CCC1[C@](*)C(CO*)O[C@@](COC[C@](C(*)OCC2(CCOC[C@](C(*)*[C@@](COC[C@@](*O[C@@](CO*(C)C)C3O)C3O)C3O)C3O)O)C2O)C1O* 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、骨分化を促進する培養技術に関する。 The present invention relates to a culture technique for promoting bone differentiation.
近年、iPS細胞、ES細胞や間葉系幹細胞を用いた再生医療の研究が盛んにおこなわれている。しかし、iPS細胞やES細胞等の多能性幹細胞は生体内でのがん化の危険性や倫理的な問題から、普遍的な臨床応用への展開にはまだ課題が多い。一方、間葉系幹細胞は取扱いが容易であり、腫瘍化のリスクが低いことから、より早期に実臨床に応用できることが期待される。間葉系幹細胞は、軟骨、脂肪及び骨へ分化することが一般的に知られており、最近では神経や肝臓など外胚葉系や中胚葉系にも分化し得ることが示唆されている。骨芽細胞は生体内から採取可能ではあるが、その採取量には限りがあることから、インビトロでの分化誘導により骨芽細胞を大量に得ることができれば、再生医療への応用が期待できる。間葉系幹細胞からの骨芽細胞分化には、骨芽細胞への分化を誘導する遺伝子を導入する手法や、骨芽細胞分化誘導因子の組み換えタンパク質を使用する方法が主に用いられている。その他に、低分子化合物を用いて多能性幹細胞の骨芽細胞への分化を誘導する方法も知られている（非特許文献1）。しかし、これらの条件による骨分化の効率は、まだ十分に満足できるものではなく、既存の骨分化をより促進する材料の開発は、今後の再生医療実用化に向けて重要である。 In recent years, research on regenerative medicine using iPS cells, ES cells, and mesenchymal stem cells has been actively conducted. However, pluripotent stem cells such as iPS cells and ES cells still have many problems to be developed for universal clinical application due to the risk of canceration in vivo and ethical problems. On the other hand, since mesenchymal stem cells are easy to handle and have a low risk of tumorigenesis, it is expected that they can be applied to actual clinical practice at an earlier stage. Mesenchymal stem cells are generally known to differentiate into cartilage, fat and bone, and recently it has been suggested that they can also differentiate into ectoderm and mesodermal systems such as nerves and liver. Although osteoblasts can be collected from within the living body, the amount of collection is limited. Therefore, if osteoblasts can be obtained in large quantities by in vitro differentiation induction, application to regenerative medicine can be expected. For osteoblast differentiation from mesenchymal stem cells, a method of introducing a gene that induces differentiation into osteoblasts or a method using a recombinant protein of an osteoblast differentiation inducing factor is mainly used. In addition, a method of inducing differentiation of pluripotent stem cells into osteoblasts using a low molecular compound is also known (Non-patent Document 1). However, the efficiency of bone differentiation under these conditions is not yet satisfactory, and the development of materials that promote existing bone differentiation is important for the future practical application of regenerative medicine.
多糖類を用いた骨分化誘導に関していくつかの報告がある。非特許文献２では、バイオガラス、ジェランガム、キサンタンガム及びCaもしくはZnイオンの複合体からなるナノパーティクルによる骨分化促進が報告されている。また、非特許文献３ではジェランガム、キサンタンガム及びCaイオンを含むハイドロゲルにサイトカインを封入したキトサンナノパーティクルを用いた骨分化促進が報告されている。更に、ジェランガムでコートしたgold nanorodsによる骨分化促進が報告されている (非特許文献４)。しかし、いずれのケースにおいても、多糖類が固相として培養に供されており、培地中に溶解した多糖類が骨分化促進効果を有するか否かは不明である。 There are several reports on the induction of bone differentiation using polysaccharides. Non-Patent Document 2 reports the promotion of bone differentiation by nanoparticles composed of a composite of bioglass, gellan gum, xanthan gum and Ca or Zn ions. Non-Patent Document 3 reports the promotion of bone differentiation using chitosan nanoparticles in which cytokines are encapsulated in a hydrogel containing gellan gum, xanthan gum and Ca ions. Furthermore, bone differentiation promotion by gold nanorods coated with gellan gum has been reported (Non-patent Document 4). However, in any case, the polysaccharide is used for the culture as a solid phase, and it is unclear whether the polysaccharide dissolved in the medium has an effect of promoting bone differentiation.
本発明者らは、液体培地中の粘度を実質的に高めることなく、浮遊状態を維持したまま、細胞や組織を培養することが可能な培地組成物の開発に成功している（特許文献1、2）。また、この培地組成物を用いた赤血球の製造方法（特許文献3）、血管平滑筋細胞の培養方法（特許文献4）、担癌哺乳動物モデルの作成方法（特許文献5）、癌細胞と癌周囲細胞を共培養する方法（特許文献6）等が報告されている。更に、細胞回収性が改善された培地組成物が報告されている（特許文献7）。 The present inventors have succeeded in developing a medium composition capable of culturing cells and tissues while maintaining a floating state without substantially increasing the viscosity in a liquid medium (Patent Document 1). , 2). In addition, a method for producing red blood cells using this medium composition (Patent Document 3), a method for culturing vascular smooth muscle cells (Patent Document 4), a method for creating a cancer-bearing mammal model (Patent Document 5), cancer cells and cancer A method of co-culturing surrounding cells (Patent Document 6) has been reported. Furthermore, a medium composition with improved cell recoverability has been reported (Patent Document 7).
本発明は、骨分化（骨芽細胞への分化、骨芽細胞の石灰化等）を促進する新たな培養技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a new culture technique for promoting bone differentiation (differentiation into osteoblasts, mineralization of osteoblasts, etc.).
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意工夫を重ねた結果、脱アシル化ジェランガム、寒天、ダイユータンガム、キサンタンガム等の多糖類を溶解した液体培地中で、間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化を誘導すると、多糖類を含まない対照液体培地と比較して分化が促進されることを見出した。更に、多糖類を溶解した液体培地中で、骨芽細胞の石灰化を誘導すると、多糖類を含まない対照液体培地と比較して石灰化が促進されることを見出した。従来、多糖類を含有するゲル（固相）を足場材等として骨芽細胞の培養に使用し、骨分化を誘導した試験は報告されているが、多糖類を含有する液体培地（即ち、多糖類の水溶液）が、骨分化を促進したことは報告されていない。これらの知見に基づき、更に検討を加え、本発明を完成した。 As a result of intensive efforts to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that osteoblasts of mesenchymal stem cells in a liquid medium in which polysaccharides such as deacylated gellan gum, agar, diyutan gum, and xanthan gum are dissolved. It was found that induction of differentiation into cells promotes differentiation compared to a control liquid medium containing no polysaccharide. Furthermore, it has been found that when osteoblast calcification is induced in a liquid medium in which a polysaccharide is dissolved, calcification is promoted as compared with a control liquid medium not containing a polysaccharide. Conventionally, there has been reported a test in which osteogenesis is induced by using a gel (solid phase) containing a polysaccharide as a scaffold or the like to induce bone differentiation, but a liquid medium containing a polysaccharide (ie, a polysaccharide) It has not been reported that an aqueous solution of sugars) promoted bone differentiation. Based on these findings, further studies were made and the present invention was completed.
即ち、本発明は、以下に関する。
［1］多糖類を溶解した状態で含有する、骨分化促進用液体培地組成物。
［2］多糖類が、脱アシル化ジェランガム、寒天、ダイユータンガム、キサンタンガム又はそれらの塩である、［1］記載の液体培地組成物。
［3］多糖類が、脱アシル化ジェランガム又はその塩である、［2］記載の液体培地組成物。
［4］骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を、［1］〜［3］の何れか記載の液体培地組成物中で培養し、骨芽細胞への分化を誘導することを含む、骨芽細胞の製造方法。
［5］該間葉系細胞が、間葉系幹細胞である、［4］記載の製造方法。
［6］該間葉系細胞を、該液体培地組成物中で接着培養する、［4］又は［5］記載の製造方法。
［7］該液体培地組成物が、骨芽細胞分化誘導因子を含有する、［4］〜［6］の何れか記載の製造方法。
［8］骨芽細胞分化誘導因子が、グルココルチコイド受容体作動剤、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類、骨形成タンパク質、Rhoキナーゼ阻害剤、増殖因子、フラボン類、フラボノール類、フラバノン類、及びフラバノール類からなる群から選択される少なくとも1つの因子である、［7］記載の製造方法。
［9］骨芽細胞分化誘導因子が、β−グリセロホスフェート、及びアスコルビン酸類又はその塩を含む、［8］記載の製造方法。
［10］骨芽細胞を、［1］〜［3］の何れか記載の液体培地組成物中で培養し、石灰化を誘導することを含む、骨芽細胞の石灰化誘導方法。
［11］該骨芽細胞を、該液体培地組成物中で接着培養する、［10］記載の製造方法。
［12］該液体培地組成物が、骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する、［10］又は［11］記載の方法。
［13］骨芽細胞石灰化誘導因子が、骨芽細胞分化誘導因子が、グルココルチコイド受容体作動剤、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類、骨形成タンパク質、Rhoキナーゼ阻害剤、増殖因子、フラボン類、フラボノール類、フラバノン類、及びフラバノール類からなる群から選択される少なくとも1つの因子である、［12］記載の製造方法。
［14］骨芽細胞石灰化誘導因子が、β−グリセロホスフェート、及びアスコルビン酸類を含む、［13］記載の方法。
That is, the present invention relates to the following.
[1] A liquid medium composition for promoting bone differentiation, containing a polysaccharide in a dissolved state.
[2] The liquid medium composition according to [1], wherein the polysaccharide is deacylated gellan gum, agar, diyutan gum, xanthan gum or a salt thereof.
[3] The liquid medium composition according to [2], wherein the polysaccharide is deacylated gellan gum or a salt thereof.
[4] Inducing mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts in the liquid medium composition according to any one of [1] to [3] to induce differentiation into osteoblasts A method for producing osteoblasts.
[5] The production method according to [4], wherein the mesenchymal cells are mesenchymal stem cells.
[6] The production method according to [4] or [5], wherein the mesenchymal cells are adhered and cultured in the liquid medium composition.
[7] The production method according to any of [4] to [6], wherein the liquid medium composition contains an osteoblast differentiation factor.
[8] Osteoblast differentiation-inducing factor is glucocorticoid receptor agonist, β-glycerophosphate, ascorbic acid, bone morphogenetic protein, Rho kinase inhibitor, growth factor, flavones, flavonols, flavanones, and flavanols The production method according to [7], which is at least one factor selected from the group consisting of:
[9] The production method according to [8], wherein the osteoblast differentiation factor comprises β-glycerophosphate and ascorbic acid or a salt thereof.
[10] A method for inducing calcification of osteoblasts, comprising culturing osteoblasts in the liquid medium composition according to any one of [1] to [3] and inducing calcification.
[11] The production method according to [10], wherein the osteoblasts are adherently cultured in the liquid medium composition.
[12] The method according to [10] or [11], wherein the liquid medium composition contains an osteoblast calcification inducing factor.
[13] Osteoblast calcification inducing factor is osteoblast differentiation inducing factor is glucocorticoid receptor agonist, β-glycerophosphate, ascorbic acid, bone morphogenetic protein, Rho kinase inhibitor, growth factor, flavones, [12] The production method according to [12], which is at least one factor selected from the group consisting of flavonols, flavanones, and flavanols.
[14] The method according to [13], wherein the osteoblast calcification-inducing factor includes β-glycerophosphate and ascorbic acids.
本発明によれば、骨芽細胞への分化をインビトロで効率よく誘導することができる。また、本発明によれば、骨芽細胞の石灰化を効率よく誘導することができる。 According to the present invention, differentiation into osteoblasts can be efficiently induced in vitro. Moreover, according to this invention, the calcification of an osteoblast can be induced | guided | derived efficiently.
（I）骨分化促進用液体培地組成物
本発明は、多糖類を溶解した状態で含有する、骨分化促進用液体培地組成物（以下、本発明の培地組成物と称する。）を提供する。本発明の培地組成物中で、骨分化（例、骨芽細胞への分化、骨芽細胞の石灰化）を誘導すると、該多糖類を用いないコントロールの場合と比較して、より強力な骨分化が達成される。本発明の液体培地組成物は、WO2014/017513 A1及びUS2014/0106348 A1の記載に従い、多糖類を液体培地に溶解することにより調製することが可能である。
(I) Liquid Medium Composition for Promoting Bone Differentiation The present invention provides a liquid medium composition for promoting bone differentiation (hereinafter referred to as the medium composition of the present invention) containing polysaccharides in a dissolved state. In the medium composition of the present invention, when bone differentiation (eg, differentiation into osteoblasts, calcification of osteoblasts) is induced, stronger bone is produced compared to the control without using the polysaccharide. Differentiation is achieved. The liquid medium composition of the present invention can be prepared by dissolving a polysaccharide in a liquid medium as described in WO2014 / 017513 A1 and US2014 / 0106348 A1.
本発明の培地組成物は流動性を有する液体であり、固化したゲルではない。一態様において、本発明の培地組成物の粘度は、37℃において、10 mPa・s以下であり、好ましくは9 mPa・s以下、6 mPa・s以下、又は4 mPa・s以下である。培地組成物の粘度は、例えば、37℃条件下でE型粘度計（東機産業株式会社製、TV-22型粘度計、機種：TVE -22L、コーンロータ：標準ロータ 1°34'×R24、回転数50rpm）を用いて測定することができる。 The medium composition of the present invention is a fluid liquid and not a solidified gel. In one embodiment, the viscosity of the medium composition of the present invention is 10 mPa · s or less, preferably 9 mPa · s or less, 6 mPa · s or less, or 4 mPa · s or less at 37 ° C. The viscosity of the medium composition is, for example, an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TV-22 type viscometer, model: TVE-22L, cone rotor: standard rotor 1 ° 34 '× R24 , Rotation speed 50 rpm).
本発明の培地組成物は多糖類を溶解した状態で含有する。即ち、多糖類は、液体培地組成物中に溶解している。多糖類を含有する固体（例、ナノパーティクル等の固体粒子やゲル粒子）が液体培地組成物中に分散された態様は、多糖類が溶解した状態ではないので、本発明の培地組成物には包含されない。 The medium composition of the present invention contains polysaccharides in a dissolved state. That is, the polysaccharide is dissolved in the liquid medium composition. The aspect in which the solid containing the polysaccharide (eg, solid particles such as nanoparticles or gel particles) is dispersed in the liquid medium composition is not in a state in which the polysaccharide is dissolved. Not included.
本発明に用いる多糖類の好ましい具体例としては、特に制限されるものではないが、単糖類（例えば、トリオース、テトロース、ペントース、ヘキソース、ヘプトース等）が10個以上重合した多糖類が挙げられる。液体培地組成物中に溶解した状態で含有される必要から、本発明に用いる多糖類は、水溶性多糖類である。一態様において、多糖類は、アニオン性の官能基を有する酸性多糖類である。アニオン性の官能基としては、カルボキシ基、スルホ基、リン酸基及びそれらの塩が挙げられ、カルボキシ基またはその塩が好ましい。ここにいう酸性多糖類とは、その構造中にアニオン性の官能基を有すれば特に制限されないが、例えば、ウロン酸（例えば、グルクロン酸、イズロン酸、ガラクツロン酸、マンヌロン酸）を有する多糖類、構造中の一部に硫酸基又はリン酸基を有する多糖類、或いはその両方の構造を持つ多糖類であって、天然から得られる多糖類のみならず、微生物により産生された多糖類、遺伝子工学的に産生された多糖類、或いは酵素を用いて人工的に合成された多糖類も含まれる。より具体的には、ヒアルロン酸、ジェランガム、脱アシル化ジェランガム（以下、DAGという場合もある）、ラムザンガム、ダイユータンガム、キサンタンガム、カラギーナン、ヘキスロン酸、フコイダン、ペクチン、ペクチン酸、ペクチニン酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン、ヘパリチン硫酸、ケラト硫酸、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ラムナン硫酸、アルギン酸及びそれらの塩が例示される。酸性多糖類は、好ましくは、脱アシル化ジェランガム、ダイユータンガム、キサンタンガム、ヒアルロン酸、カラギーナン、アルギン酸又はそれらの塩であり、より好ましくは、脱アシル化ジェランガム、ダイユータンガム、キサンタンガムまたはそれらの塩である。ここでいう塩とは、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムといったアルカリ金属の塩、カルシウム、バリウム、マグネシウムといったアルカリ土類金属の塩又はアルミニウム、亜鉛、銅、鉄、アンモニウム、有機塩基及びアミノ酸等の塩が挙げられる。 Preferable specific examples of the polysaccharide used in the present invention include, but are not limited to, a polysaccharide obtained by polymerizing 10 or more monosaccharides (for example, triose, tetrose, pentose, hexose, heptose, etc.). The polysaccharide used in the present invention is a water-soluble polysaccharide because it needs to be dissolved in the liquid medium composition. In one embodiment, the polysaccharide is an acidic polysaccharide having an anionic functional group. Examples of the anionic functional group include a carboxy group, a sulfo group, a phosphate group, and salts thereof, and a carboxy group or a salt thereof is preferable. The acidic polysaccharide here is not particularly limited as long as it has an anionic functional group in its structure. For example, a polysaccharide having uronic acid (for example, glucuronic acid, iduronic acid, galacturonic acid, mannuronic acid) , Polysaccharides having a sulfate group or phosphate group in a part of the structure, or polysaccharides having both structures, not only polysaccharides obtained from nature, but also polysaccharides and genes produced by microorganisms Also included are engineeringly produced polysaccharides or polysaccharides artificially synthesized using enzymes. More specifically, hyaluronic acid, gellan gum, deacylated gellan gum (hereinafter sometimes referred to as DAG), rhamzan gum, diyutan gum, xanthan gum, carrageenan, hexuronic acid, fucoidan, pectin, pectinic acid, pectinic acid, heparan sulfate Heparin, heparitin sulfate, kerato sulfate, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, rhamnan sulfate, alginic acid and salts thereof are exemplified. The acidic polysaccharide is preferably deacylated gellan gum, dieutan gum, xanthan gum, hyaluronic acid, carrageenan, alginic acid or a salt thereof, more preferably deacylated gellan gum, diyutan gum, xanthan gum or a salt thereof. It is. Examples of the salt herein include salts of alkali metals such as lithium, sodium and potassium, salts of alkaline earth metals such as calcium, barium and magnesium, or salts of aluminum, zinc, copper, iron, ammonium, organic bases and amino acids. Is mentioned.
一態様において、多糖類は、中性多糖類である。中性多糖類としては、アガロース、タマリンドシードガム、グァーガム、ローカストビーンガム、澱粉、プルラン等を挙げることができるが、これらに限定されない。中性多糖類は、好ましくはアガロースである。 In one aspect, the polysaccharide is a neutral polysaccharide. Examples of neutral polysaccharides include, but are not limited to, agarose, tamarind seed gum, guar gum, locust bean gum, starch, and pullulan. The neutral polysaccharide is preferably agarose.
これらの多糖類の重量平均分子量は、通常10,000乃至50,000,000であるが、これに限定されない。当該分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）によるプルラン換算で測定できる。 The weight average molecular weight of these polysaccharides is usually 10,000 to 50,000,000, but is not limited thereto. The molecular weight can be measured, for example, in pullulan conversion by gel permeation chromatography (GPC).
更に、リン酸化された脱アシル化ジェランガムを使用することもできる。当該リン酸化は公知の手法で行うことができる。 Furthermore, phosphorylated deacylated gellan gum can also be used. The phosphorylation can be performed by a known method.
本発明においては、上記多糖類を複数種（好ましくは4種、さらに好ましくは3種、さらに好ましくは2種）組み合わせて使用することができる。多糖類の組み合わせの種類は、骨分化（例、骨芽細胞への分化、骨芽細胞の石灰化）を促進できるものであれば特に限定されないが、好ましくは、当該組合せは少なくとも脱アシル化ジェランガム、寒天、ダイユータンガム、キサンタンガム又はそれらの塩を含む。 In the present invention, the polysaccharides described above can be used in combination of a plurality of types (preferably 4 types, more preferably 3 types, more preferably 2 types). The type of combination of polysaccharides is not particularly limited as long as it can promote bone differentiation (eg, differentiation into osteoblasts, mineralization of osteoblasts), but preferably the combination is at least deacylated gellan gum. , Agar, diane tang gum, xanthan gum or a salt thereof.
脱アシル化ジェランガムとは、1-3結合したグルコース、1-4結合したグルクロン酸、1-4結合したグルコース及び1-4結合したラムノースの4分子の糖を構成単位とする直鎖状の高分子多糖類であり、以下の一般式（I）において、R1、R2が共に水素原子であり、nは2以上の整数で表わされる多糖類である。ただし、R1がグリセリル基を、R2がアセチル基を含んでいてもよいが、アセチル基及びグリセリル基の含有量は、好ましくは10％以下であり、より好ましくは1％以下である。 Deacylated gellan gum is a linear high molecular weight composed of four sugar molecules: 1-3 linked glucose, 1-4 linked glucuronic acid, 1-4 linked glucose and 1-4 linked rhamnose. It is a molecular polysaccharide. In the following general formula (I), R 1 and R 2 are both hydrogen atoms, and n is a polysaccharide represented by an integer of 2 or more. However, R 1 may contain a glyceryl group and R 2 may contain an acetyl group, but the content of acetyl group and glyceryl group is preferably 10% or less, more preferably 1% or less.
培地組成物中の上記多糖類の濃度は、多糖類の種類に依存し、骨分化（例、骨芽細胞への分化、骨芽細胞の石灰化）を促進し、且つ培地組成物が液体の状態を維持できる範囲で適宜設定することができる。例えば、脱アシル化ジェランガム又はその塩の場合、通常0.001％（w/v）以上、好ましくは0.005％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、脱アシル化ジェランガム又はその塩の濃度は、通常0.1％（w/v）以下、好ましくは0.03％（w/v）以下である。一態様において、脱アシル化ジェランガム又はその塩の濃度は、0.005〜0.03％（w/v）である。
寒天の場合、通常0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、寒天濃度は、通常0.10％（w/v）以下である。一態様において、寒天濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
キサンタンガム又はその塩の場合、通常0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、キサンタンガム又はその塩の濃度は、通常0.10％（w/v）以下である。一態様において、キサンタンガム又はその塩の濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
ダイユータンガム又はその塩の場合、通常0.01％（w/v）以上、好ましくは0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、ダイユータンガム又はその塩の濃度は、通常0.10％（w/v）以下である。一態様において、ダイユータンガム又はその塩の濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
The concentration of the polysaccharide in the medium composition depends on the type of polysaccharide, promotes bone differentiation (eg, differentiation into osteoblasts, osteoblast calcification), and the medium composition is liquid. It can be set as appropriate as long as the state can be maintained. For example, in the case of deacylated gellan gum or a salt thereof, it is usually 0.001% (w / v) or more, preferably 0.005% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining a liquid state, the concentration of deacylated gellan gum or a salt thereof is usually 0.1% (w / v) or less, preferably 0.03% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of deacylated gellan gum or salt thereof is 0.005 to 0.03% (w / v).
In the case of agar, it is usually 0.03% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining the liquid state, the agar concentration is usually 0.10% (w / v) or less. In one embodiment, the agar concentration is 0.03-0.10% (w / v).
In the case of xanthan gum or a salt thereof, it is usually 0.03% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining a liquid state, the concentration of xanthan gum or a salt thereof is usually 0.10% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of xanthan gum or a salt thereof is 0.03-0.10% (w / v).
In the case of Dieutan gum or a salt thereof, it is usually 0.01% (w / v) or more, preferably 0.03% (w / v) or more. From the standpoint of maintaining a liquid state, the concentration of the deuteron gum or a salt thereof is usually 0.10% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of Dieutan gum or a salt thereof is 0.03-0.10% (w / v).
上記多糖類を複数種（好ましくは2種）組み合わせて使用する場合、当該多糖類の濃度は、当該多糖類の組み合わせが骨分化（例、骨芽細胞への分化、骨芽細胞の石灰化）を促進し、且つ培地組成物が液体の状態を維持できる範囲で、適宜設定することができる。 When the polysaccharide is used in combination of two or more kinds (preferably two kinds), the concentration of the polysaccharide is determined by the combination of the polysaccharides in bone differentiation (eg, differentiation into osteoblasts, calcification of osteoblasts). And the medium composition can be appropriately set within the range where the liquid state can be maintained.
なお該濃度は、以下の式で算出できる。
濃度［％（w/v）］＝特定化合物の重量（g）/培地組成物の容量（ml）×100
The concentration can be calculated by the following formula.
Concentration [% (w / v)] = weight of specific compound (g) / volume of medium composition (ml) × 100
本発明の培地組成物は、2価金属カチオンを含有してもよい。2価金属カチオンとしては、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、マンガンイオン、2価の鉄イオン、銅イオン等が挙げられる。好ましくは、本発明の培地組成物はカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンのうちの少なくとも一方を含み、より好ましくはカルシウムイオンを含む。本発明の培地組成物中の2価金属カチオン濃度は、該培地組成物が骨分化（例、骨芽細胞への分化、骨芽細胞の石灰化）を促進する範囲で、適宜設定することができる。一態様において、本発明の培地組成物中のカルシウムイオン濃度は、0.1mM及至300mMで、好ましくは、0.5mM及至100mMであるが、これらに限定されない。哺乳動物細胞の骨分化培養（例、骨芽細胞分化のための培養、骨芽細胞の石灰化のための培養）に使用する一般的な液体培地には、カルシウムイオンが含まれる。 The medium composition of the present invention may contain a divalent metal cation. Examples of the divalent metal cation include calcium ion, magnesium ion, zinc ion, manganese ion, divalent iron ion and copper ion. Preferably, the medium composition of the present invention contains at least one of calcium ions and magnesium ions, and more preferably contains calcium ions. The divalent metal cation concentration in the medium composition of the present invention can be appropriately set within a range where the medium composition promotes bone differentiation (eg, differentiation into osteoblasts, osteoblast calcification). it can. In one embodiment, the calcium ion concentration in the medium composition of the present invention is 0.1 mM to 300 mM, preferably 0.5 mM to 100 mM, but is not limited thereto. Common liquid media used for bone differentiation culture of mammalian cells (eg, culture for osteoblast differentiation, culture for calcification of osteoblasts) contain calcium ions.
本発明の培地組成物は、哺乳動物細胞の骨分化培養（例、骨芽細胞分化のための培養、骨芽細胞の石灰化のための培養）に用いられる液体培地に、上述の多糖類を溶解することにより調製することができる。液体培地としては、例えばダルベッコ改変イーグル培地（Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium；DMEM）、ハムF12培地（Ham’s Nutrient Mixture F12）、DMEM/F12培地、マッコイ5A培地（McCoy’s 5A medium）、イーグルMEM（Eagle’s Minimum Essential Medium；EMEM）、αMEM（alpha Modified Eagles’s Minimum Essential Medium；αMEM）、MEM（Minimum Essential Medium）、RPMI1640培地、イスコフ改変ダルベッコ培地（Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium；IMDM）、MCDB131培地、ウィリアム培地E、IPL41培地、Fischer’s培地、StemPro34（インビトロジェン社製）、X-VIVO 10（ケンブレックス社製）、X-VIVO 15（ケンブレックス社製）、HPGM（ケンブレックス社製）、StemSpan H3000（ステムセルテクノロジー社製）、StemSpanSFEM（ステムセルテクノロジー社製）、StemlineII（シグマアルドリッチ社製）、QBSF-60（クオリティバイオロジカル社製）、StemProhESCSFM（インビトロジェン社製）、Essential8（登録商標）培地（ギブコ社製）、mTeSR1或いは2培地（ステムセルテクノロジー社製）、リプロFF或いはリプロFF2（リプロセル社製）、PSGro hESC/iPSC培地（システムバイオサイエンス社製）、NutriStem（登録商標）培地（バイオロジカルインダストリーズ社製）、CSTI-7培地（細胞科学研究所社製）、MesenPRO RS培地（ギブコ社製）、MF-Medium（登録商標）、間葉系幹細胞増殖培地（東洋紡株式会社製）、Sf-900II（インビトロジェン社製）、Opti-Pro（インビトロジェン社製）、骨芽細胞分化培地（タカラバイオ社製）、骨芽細胞石灰化培地（タカラバイオ社製）などが挙げられる。 The medium composition of the present invention comprises the above-mentioned polysaccharide in a liquid medium used for bone differentiation culture of mammalian cells (eg, culture for osteoblast differentiation, culture for calcification of osteoblasts). It can be prepared by dissolving. Examples of the liquid medium include Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), Ham's Nutrient Mixture F12, DMEM / F12 medium, McCoy's 5A medium, and Eagle's Minimum Essential Medium. ; EMEM), αMEM (alpha Modified Eagles's Minimum Essential Medium; αMEM), MEM (Minimum Essential Medium), RPMI1640 medium, Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM), MCDB131 medium, William Medium E, IPL41 medium, Fischer's Medium, StemPro34 (manufactured by Invitrogen), X-VIVO 10 (manufactured by Cambridge), X-VIVO 15 (manufactured by Cambridge), HPGM (manufactured by Cambridge), StemSpan H3000 (manufactured by Stem Cell Technology), StemSpanSFEM ( Stem Cell Technology), Stemline II (Sigma Aldrich), QBSF-60 (Quality Biology) Lepro), StemProhESCSFM (Invitrogen), Essential8 (registered trademark) medium (Gibco), mTeSR1 or 2 medium (Stemcell Technology), Repro FF or Repro FF2 (Reprocell), PSGro hESC / iPSC Medium (System Bioscience), NutriStem (registered trademark) medium (Biological Industries), CSTI-7 medium (Cell Science Laboratory), MesenPRO RS medium (Gibco), MF-Medium (Registered) Trademark), mesenchymal stem cell growth medium (Toyobo), Sf-900II (Invitrogen), Opti-Pro (Invitrogen), osteoblast differentiation medium (Takara Bio), osteoblast lime A culture medium (manufactured by Takara Bio Inc.) is exemplified.
本発明の培地組成物には、ナトリウム、カリウム、リン、塩素、各種アミノ酸、各種ビタミン、抗生物質、血清（又はその代替物）、脂肪酸、糖などを当業者は目的に応じて自由に添加してもよい。例えば、ウシ胎児血清、ヒト血清、ウマ血清、インスリン、トランスフェリン、ラクトフェリン、コレステロール、エタノールアミン、亜セレン酸ナトリウム、モノチオグリセロール、2−メルカプトエタノール、ウシ血清アルブミン、ピルビン酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、各種ビタミン、各種アミノ酸、コラーゲン、メチルセルロース、各種サイトカイン、各種ホルモン、各種増殖因子、各種細胞外マトリックス、各種細胞接着分子などから選択される１種以上を、本発明の培地組成物に添加することができる。 Those skilled in the art can freely add sodium, potassium, phosphorus, chlorine, various amino acids, various vitamins, antibiotics, serum (or alternatives), fatty acids, sugars and the like to the medium composition of the present invention according to the purpose. May be. For example, fetal bovine serum, human serum, horse serum, insulin, transferrin, lactoferrin, cholesterol, ethanolamine, sodium selenite, monothioglycerol, 2-mercaptoethanol, bovine serum albumin, sodium pyruvate, polyethylene glycol, various vitamins One or more selected from various amino acids, collagen, methylcellulose, various cytokines, various hormones, various growth factors, various extracellular matrices, various cell adhesion molecules and the like can be added to the medium composition of the present invention.
好ましい態様において、本発明の培地組成物は、脱アシル化ジェランガム、寒天、ダイユータンガム、キサンタンガム又はそれらの塩を溶解した状態で含有する。
脱アシル化ジェランガム又はその塩の場合、通常0.001％（w/v）以上、好ましくは0.005％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、脱アシル化ジェランガム又はその塩の濃度は、通常0.1％（w/v）以下、好ましくは0.03％（w/v）以下である。一態様において、脱アシル化ジェランガム又はその塩の濃度は、0.005〜0.03％（w/v）である。
寒天の場合、通常0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、寒天濃度は、通常0.10％（w/v）以下である。一態様において、寒天濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
キサンタンガム又はその塩の場合、通常0.03％（w/v）以上以上である。液体の状態を維持する観点から、キサンタンガム又はその塩の濃度は、通常0.10％（w/v）以下である。一態様において、キサンタンガム又はその塩の濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
ダイユータンガム又はその塩の場合、通常0.01％（w/v）以上、好ましくは0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、ダイユータンガム又はその塩の濃度は、通常0.10％（w/v）以下である。一態様において、ダイユータンガム又はその塩の濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
該培地組成物の粘度は、37℃において、10 mPa・s以下であり、好ましくは9 mPa・s以下、6 mPa・s以下、又は4 mPa・s以下である。
In a preferred embodiment, the medium composition of the present invention contains deacylated gellan gum, agar, diutan gum, xanthan gum or a salt thereof in a dissolved state.
In the case of deacylated gellan gum or a salt thereof, it is usually 0.001% (w / v) or more, preferably 0.005% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining a liquid state, the concentration of deacylated gellan gum or a salt thereof is usually 0.1% (w / v) or less, preferably 0.03% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of deacylated gellan gum or salt thereof is 0.005 to 0.03% (w / v).
In the case of agar, it is usually 0.03% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining the liquid state, the agar concentration is usually 0.10% (w / v) or less. In one embodiment, the agar concentration is 0.03-0.10% (w / v).
In the case of xanthan gum or a salt thereof, it is usually 0.03% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining a liquid state, the concentration of xanthan gum or a salt thereof is usually 0.10% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of xanthan gum or a salt thereof is 0.03-0.10% (w / v).
In the case of Dieutan gum or a salt thereof, it is usually 0.01% (w / v) or more, preferably 0.03% (w / v) or more. From the standpoint of maintaining a liquid state, the concentration of the deuteron gum or a salt thereof is usually 0.10% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of Dieutan gum or a salt thereof is 0.03-0.10% (w / v).
The viscosity of the medium composition is 10 mPa · s or less, preferably 9 mPa · s or less, 6 mPa · s or less, or 4 mPa · s or less at 37 ° C.
（II）骨芽細胞の製造方法
本発明は、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を、上記本発明の培地組成物中で培養し、骨芽細胞への分化を誘導することを含む、骨芽細胞の製造方法（以下、本発明の製造方法1と称する）を提供するものである。
(II) Method for Producing Osteoblast The present invention comprises culturing mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts in the medium composition of the present invention to induce differentiation into osteoblasts. And a method for producing osteoblasts (hereinafter referred to as production method 1 of the present invention).
本発明に用いる間葉系細胞は、哺乳動物の生体から分離した初代細胞、該初代細胞を継代培養することにより樹立した細胞株、iPS細胞等の多能性幹細胞からインビトロで誘導した細胞、又は腫瘍細胞である。哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類、ウサギ等のウサギ目、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の有蹄目、イヌ、ネコ等のネコ目、ヒト、サル、アカゲザル、カニクイザル、マーモセット、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類等を挙げることが出来る。哺乳動物は、好ましくはげっ歯類（マウス等）又は霊長類であり、より好ましくはヒトである。 Mesenchymal cells used in the present invention are primary cells isolated from mammalian organisms, cell lines established by subculturing the primary cells, cells derived in vitro from pluripotent stem cells such as iPS cells, Or it is a tumor cell. Examples of mammals include rodents such as mice, rats, hamsters, and guinea pigs, rabbit eyes such as rabbits, ungulates such as pigs, cows, goats, horses, and sheep, cats such as dogs and cats, and humans Primates such as monkeys, rhesus monkeys, cynomolgus monkeys, marmosets, orangutans and chimpanzees. The mammal is preferably a rodent (such as a mouse) or a primate, more preferably a human.
間葉系細胞とは、骨、軟骨、脂肪、骨格筋、靭帯、腱等の結合織を構成する細胞、或いはその幹細胞又は前駆細胞を意味し、発生学的に中胚葉由来の細胞である。骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞としては、間葉系幹細胞、線維芽細胞等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、これらの骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を含む、骨髄細胞、歯髄細胞、歯根膜細胞、胎盤、羊膜等も、本発明の方法において骨芽細胞を製造するための原料として使用し得る。本発明に用いる骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞は、好ましくは、間葉系幹細胞である。 The mesenchymal cell means a cell constituting a connective tissue such as bone, cartilage, fat, skeletal muscle, ligament, and tendon, or a stem cell or progenitor cell thereof, and is a cell that is embryologically derived from mesoderm. Examples of mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts include, but are not limited to, mesenchymal stem cells and fibroblasts. In addition, bone marrow cells, dental pulp cells, periodontal ligament cells, placenta, amniotic membrane and the like containing mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts are also raw materials for producing osteoblasts in the method of the present invention. Can be used as The mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts used in the present invention are preferably mesenchymal stem cells.
間葉系幹細胞とは、脂肪細胞、骨芽細胞、及び軟骨細胞へ分化する能力を有する体性幹細胞で、さらに血小板や肝臓などにも分化し得る。間葉系幹細胞は、主に脂肪組織由来、骨髄由来、又は歯髄由来の細胞である。例えば、脂肪由来間葉系幹細胞は、哺乳動物から摘出した脂肪組織（皮下脂肪組織、内臓脂肪組織等）を、コラゲナーゼなどの組織分解性酵素で消化して細胞懸濁液を得て、得られた細胞懸濁液をInt J Obes Relat Metab Disord. 1996 Mar;20 Suppl 3:S77-83などに記載される方法に準じて、例えば遠心分離などにより分画し、沈殿を間葉系幹細胞に富む画分として回収することにより単離することができる。骨髄由来間葉系幹細胞は、パーコールグラディエント法により骨髄液から単離することができる（Hum. Cell, vol.10, p.45-50, 1997）。或いは、骨髄穿刺後の造血幹細胞等の培養、継代により骨髄由来間葉系幹細胞を単離することができる（Journal of Autoimmunity, 30 (2008) 163e171）。市販された間葉系幹細胞を用いてもよい。 Mesenchymal stem cells are somatic stem cells that have the ability to differentiate into adipocytes, osteoblasts, and chondrocytes, and can further differentiate into platelets, liver, and the like. Mesenchymal stem cells are mainly cells derived from adipose tissue, bone marrow, or dental pulp. For example, adipose-derived mesenchymal stem cells are obtained by digesting adipose tissue (subcutaneous adipose tissue, visceral adipose tissue, etc.) extracted from a mammal with a tissue degrading enzyme such as collagenase to obtain a cell suspension. The cell suspension is fractionated by, for example, centrifugation according to the method described in Int J Obes Relat Metab Disord. 1996 Mar; 20 Suppl 3: S77-83 etc., and the precipitate is enriched in mesenchymal stem cells. It can be isolated by collecting as a fraction. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells can be isolated from bone marrow fluid by the Percoll gradient method (Hum. Cell, vol. 10, p. 45-50, 1997). Alternatively, bone marrow-derived mesenchymal stem cells can be isolated by culture and passage of hematopoietic stem cells after bone marrow puncture (Journal of Autoimmunity, 30 (2008) 163e171). Commercially available mesenchymal stem cells may be used.
骨芽細胞とは、骨組織において骨形成を行う細胞である。骨芽細胞は石灰化能を有する。骨芽細胞は、オステオカルシン陽性、アルカリフォルファターゼ陽性、及び／又はＩ型コラーゲン陽性であり得る。 Osteoblasts are cells that form bone in bone tissue. Osteoblasts have calcification ability. Osteoblasts can be osteocalcin positive, alkaline formaldehyde positive, and / or type I collagen positive.
骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞から骨芽細胞への分化を誘導するため、培養に用いる本発明の培地組成物は骨芽細胞分化誘導因子を含む。骨芽細胞分化誘導因子としては、公知のものを使用することができ、
例えば、グルココルチコイド受容体作動剤、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類、骨形成タンパク質（WO2004/106502）、Rhoキナーゼ阻害剤（WO2001/017562）、増殖因子（WO2010/055616）、フラボン類、フラボノール類、フラバノン類、及びフラバノール類（JP2009-256350A）からなる群から選択される少なくとも1種の因子、好ましくは前記群から選択される2種以上の因子を組み合わせて使用する。グルココルチコイド受容体作動剤としては、特に限定されないが、例えばデキサメタゾン、コルチゾール、プレドニゾロン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、トリアムシノロンアセトニド、フルオシノロンアセトニド等を挙げることができ、好ましくはデキサメタゾン又はコルチゾールである。アスコルビン酸類としては、特に限定されないが、例えばＬ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸、又はこれらの塩（例、ナトリウム塩）を挙げることができる。骨形成タンパク質としては、特に限定されないが、例えばBMP-2、BMP-4等を挙げることができる。Rhoキナーゼ阻害剤としては、特に限定されないが、例えばY-27632等を挙げることができる。増殖因子としては、特に限定されないが、例えば、EGF、FGF-2、PDGF、TGF-β等を挙げることができる。フラボン類としては、特に限定されないが、例えば、ケンフェロールを挙げることができる。
In order to induce differentiation from mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts to osteoblasts, the medium composition of the present invention used for culture contains an osteoblast differentiation factor. As an osteoblast differentiation inducing factor, a known one can be used,
For example, glucocorticoid receptor agonist, β-glycerophosphate, ascorbic acid, bone morphogenetic protein (WO2004 / 106502), Rho kinase inhibitor (WO2001 / 017562), growth factor (WO2010 / 055616), flavones, flavonols, At least one factor selected from the group consisting of flavanones and flavanols (JP2009-256350A), preferably two or more factors selected from the above group are used in combination. The glucocorticoid receptor agonist is not particularly limited, and examples thereof include dexamethasone, cortisol, prednisolone, betamethasone, triamcinolone, triamcinolone acetonide, fluocinolone acetonide, and preferably dexamethasone or cortisol. Ascorbic acids are not particularly limited, and examples thereof include L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate, and salts thereof (eg, sodium salt). The bone morphogenetic protein is not particularly limited, and examples thereof include BMP-2 and BMP-4. Although it does not specifically limit as a Rho kinase inhibitor, For example, Y-27632 etc. can be mentioned. The growth factor is not particularly limited, and examples thereof include EGF, FGF-2, PDGF, TGF-β and the like. Although it does not specifically limit as flavones, For example, a kaempferol can be mentioned.
好適な骨芽細胞分化誘導因子の組み合わせとしては、
・β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸、又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及び増殖因子（例、EGF、FGF-2、PDGF、TGF-β）（WO2010/055616）
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））及び骨形成タンパク質（例、BMP-4）（WO2004/106502）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びRhoキナーゼ阻害剤（例、Y-27632）（WO2001/017562）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びケンフェロール（JP2009-256350A）
等を挙げることができるが、これらに限定されない。
Suitable osteoblast differentiation inducer combinations include:
Β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate, or a salt thereof (eg, sodium salt))
Glucocorticoid receptor agonist (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
-Bone morphogenetic protein (eg, BMP-2), β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
-Glucocorticoid receptor agonist (eg, dexamethasone), β-glycerophosphate and growth factors (eg, EGF, FGF-2, PDGF, TGF-β) (WO2010 / 055616)
Glucocorticoid receptor agonists (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate, ascorbic acids (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or salts thereof (eg, sodium salt)) and Bone morphogenetic protein (eg, BMP-4) (WO2004 / 106502)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and Rho kinase inhibitors (eg, Y-27632) (WO2001 / 017562)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and kaempferol (JP2009-256350A)
However, it is not limited to these.
本発明の培地組成物中に添加する骨芽細胞分化誘導因子の濃度は、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞から骨芽細胞への分化を誘導する濃度（有効濃度）であり、当該技術分野において骨芽細胞分化を誘導する際に一般的に使用される濃度を、本発明に適用することができる。
グルココルチコイド受容体作動剤（例、デキサメタゾン、コルチゾール）は、種類により異なるが、例えば、0.01〜100μMの濃度で添加する。
β−グリセロホスフェートは、例えば、1〜50 mMの濃度で添加する。
アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））は、種類により異なるが、例えば、5〜500μMの濃度で添加する。
骨形成タンパク質（例、BMP-2、BMP-4）は、種類により異なるが、例えば、10〜1000 ng/mlの濃度で添加する。
Rhoキナーゼ阻害剤（例、Y-27632）は、種類により異なるが、例えば、3〜30 μMの濃度で添加する。
フラボン類（例、ケンフェロール）は、種類により異なるが、例えば、3.5〜35 μMの濃度で添加する。
The concentration of the osteoblast differentiation inducing factor added to the medium composition of the present invention is a concentration (effective concentration) that induces differentiation from mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts to osteoblasts. Any concentration commonly used in the art to induce osteoblast differentiation can be applied to the present invention.
The glucocorticoid receptor agonist (eg, dexamethasone, cortisol) is added depending on the type, for example, at a concentration of 0.01 to 100 μM.
β-glycerophosphate is added at a concentration of 1 to 50 mM, for example.
Ascorbic acids (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt)) vary depending on the type, but are added at a concentration of, for example, 5 to 500 μM.
The bone morphogenetic protein (eg, BMP-2, BMP-4) varies depending on the type, but is added at a concentration of 10 to 1000 ng / ml, for example.
The Rho kinase inhibitor (eg, Y-27632) varies depending on the type, but is added at a concentration of 3 to 30 μM, for example.
The flavones (eg, kaempferol) vary depending on the type, but are added at a concentration of 3.5 to 35 μM, for example.
骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞から骨芽細胞への分化を促進するため、本発明の培地組成物は血清（例、牛胎仔血清、ヒト血清）やその代替物を含有していてもよい。血清又はその代替物は、例えば、0.1〜20％（v/v）の濃度で添加する。 The medium composition of the present invention contains serum (eg, fetal bovine serum, human serum) and its substitutes in order to promote differentiation from mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts to osteoblasts. It may be. Serum or its substitute is added, for example, at a concentration of 0.1-20% (v / v).
好ましい一態様において、本発明の培地組成物は、グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））、及び血清を含有する。 In a preferred embodiment, the medium composition of the present invention comprises a glucocorticoid receptor agonist (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate, ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate). Or a salt thereof (eg, sodium salt)) and serum.
本発明の製造方法1においては、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を、上記骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中で培養する。該培養は、接着培養及び浮遊培養の何れで行ってもよいが、好ましくは接着培養に付す。本発明において、接着培養とは、細胞を固相担体上に接着した状態で培養することをいう。従って、マイクロビーズ等の固相担体上に細胞を接着させて、この固相担体を液体培地中に浮遊（分散）した状態で、細胞を培養する態様は、接着培養に包含される。 In the production method 1 of the present invention, mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts are cultured in the medium composition of the present invention containing the osteoblast differentiation factor. The culture may be performed by either adhesion culture or suspension culture, but is preferably subjected to adhesion culture. In the present invention, adhesion culture refers to culturing cells in a state of being adhered to a solid support. Therefore, an aspect in which cells are cultured on a solid phase carrier such as microbeads and the solid phase carrier is suspended (dispersed) in a liquid medium is included in the adhesion culture.
骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を接着培養する際には、細胞の接着培養に一般的に用いられるフラスコ、ディッシュ、ペトリデッシュ、マルチディッシュ、マイクロプレート、マイクロウエルプレート、マルチプレート、マルチウエルプレート、チャンバースライド等の培養容器を用いて培養することが可能である。これらの培養容器は細胞接着性であることが望ましい。細胞接着性の培養容器としては、培養容器の表面が、細胞との接着性を向上させる目的で人工的に処理（例えば、細胞外マトリクス、ポリマー等によるコーティング処理）されたものを使用できる。コーティング処理は、例えば、細胞外マトリクスやポリマーを含有する溶液を培養容器に添加し、一定時間（例、３０分以上）インキュベートした後、該溶液を除去することにより行うことができる。細胞外マトリクスとしては、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、プロテオグリカン、ヒアルロン酸、テネイシン、エンタクチン、エラスチン、フィブリリン等の物質またはこれらの断片が挙げられる。マトリゲル（登録商標）（コーニング社）等の基底膜調製物を用いてもよい。細胞外マトリクスは、好ましくはフィブロネクチンである。好ましい態様において、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞（例、間葉系幹細胞）を、フィブロネクチンコートした固相担体上に接着した状態で、上記骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中で接着培養する。 When adherent culture of mesenchymal cells that have the ability to differentiate into osteoblasts, flasks, dishes, petri dishes, multi-dish, microplates, microwell plates, multiplates commonly used for cell adhesion culture It is possible to culture using a culture vessel such as a multiwell plate or a chamber slide. These culture vessels are desirably cell-adhesive. As the cell-adhesive culture vessel, a vessel in which the surface of the culture vessel is artificially treated (for example, coating treatment with an extracellular matrix, a polymer, or the like) for the purpose of improving adhesion with cells can be used. The coating treatment can be performed, for example, by adding a solution containing an extracellular matrix or polymer to a culture vessel, incubating for a certain time (eg, 30 minutes or more), and then removing the solution. Examples of the extracellular matrix include substances such as fibronectin, collagen, laminin, proteoglycan, hyaluronic acid, tenascin, entactin, elastin, fibrillin, and fragments thereof. A basement membrane preparation such as Matrigel (registered trademark) (Corning) may be used. The extracellular matrix is preferably fibronectin. In a preferred embodiment, the osteoblast differentiation inducing factor is contained in a state where mesenchymal cells (eg, mesenchymal stem cells) capable of differentiating into osteoblasts are adhered onto a fibronectin-coated solid phase carrier. Adhesion culture is performed in the medium composition of the present invention.
本発明の製造方法1において骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を培養する際には、適切な培地を用いて、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を接着培養に付した上で、該培地を、上記骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物に交換すればよい。或いは、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を、上記骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中に懸濁した上で、接着培養可能な培養容器中に播種し、接着培養に付せばよい。必要に応じて、培地を、適宜新鮮な骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物に交換してもよい。 When culturing mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts in the production method 1 of the present invention, an appropriate medium is used to adhere and culture mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts. Then, the medium may be replaced with the medium composition of the present invention containing the osteoblast differentiation factor. Alternatively, mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts are suspended in the medium composition of the present invention containing the osteoblast differentiation inducing factor and seeded in a culture vessel capable of adhesion culture. Then, it may be subjected to adhesion culture. If necessary, the medium may be appropriately replaced with the medium composition of the present invention containing a fresh osteoblast differentiation factor.
一態様において、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を維持培養（例、単層培養）から回収し、これを、単一細胞、又はこれに近い状態にまで分散する。骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞の分散は、適切な細胞解離液を用いて行われる。細胞解離液としては、例えば、EDTA；トリプシン、コラゲナーゼIV、メタロプロテアーゼ等のタンパク分解酵素等を単独で又は適宜組み合わせて用いることができる。分散された骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を、適切な液体培地に分散し、接着培養可能な適切な固相担体（例、フィブロネクチン等の細胞外マトリクスでコートした固相担体）上に播種し、接着培養に付す。骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞の接着培養が確立された段階で、培地を、上記骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物に交換し、骨芽細胞への分化を誘導する。 In one embodiment, mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts are recovered from maintenance culture (eg, monolayer culture) and dispersed to a single cell or a state close thereto. Dispersion of mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts is performed using an appropriate cell dissociation solution. As the cell dissociation solution, for example, EDTA; proteolytic enzymes such as trypsin, collagenase IV, metalloprotease and the like can be used alone or in appropriate combination. A solid phase carrier in which mesenchymal cells capable of differentiating into dispersed osteoblasts are dispersed in an appropriate liquid medium and coated with an appropriate extracellular matrix such as fibronectin (eg, fibronectin). ) Seed on top and attach to adherent culture. At the stage where adhesion culture of mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts has been established, the medium is replaced with the medium composition of the present invention containing the osteoblast differentiation inducing factor, and osteoblasts are obtained. Induces differentiation.
分化誘導開始時の、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞の濃度は、本発明の方法により、骨芽細胞への分化が誘導される限り、特に限定されないが、通常1.0×102〜1.0×107個/ml、好ましくは1.0×103〜1.0×106個/ml、より好ましくは1.0×104〜1.0×105個/ml（例、3.0×104〜9.0×104個/ml）である。 The concentration of mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts at the start of differentiation induction is not particularly limited as long as differentiation into osteoblasts is induced by the method of the present invention, but usually 1.0 × 10 6. 2 to 1.0 × 10 7 pcs / ml, preferably 1.0 × 10 3 to 1.0 × 10 6 pcs / ml, more preferably 1.0 × 10 4 to 1.0 × 10 5 pcs / ml (eg, 3.0 × 10 4 to 9.0 × 10 4 / ml).
骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を培養する際の温度は、通常25乃至39℃、好ましくは37℃である。CO2濃度は、通常、培養の雰囲気中、4乃至10体積％であり、好ましくは5体積％である。酸素濃度は、培養の雰囲気中、15〜50体積％であり、好ましくは20体積％である。 The temperature for culturing mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts is usually 25 to 39 ° C, preferably 37 ° C. The CO 2 concentration is usually 4 to 10% by volume, preferably 5% by volume, in the culture atmosphere. The oxygen concentration is 15 to 50% by volume, preferably 20% by volume, in the culture atmosphere.
骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞を、骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中で培養することにより、骨芽細胞への分化が誘導される。本発明の製造方法1においては、骨芽細胞への分化誘導培養に使用する液体培地組成物中に、多糖類が溶解した状態で含まれていることにより、該多糖類を含まないコントロール液体培地組成物を用いた場合と比較して、骨芽細胞への分化が促進される。即ち、本発明の製造方法によると、例えば、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞が、より短期間で骨芽細胞へと分化し；骨芽細胞へ分化する細胞の割合が増え；同じ数の骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞から、より多くの骨芽細胞を獲得することが期待できる。骨芽細胞への分化が誘導されたことは、細胞に沈着したハイドロキシアパタイトを、ＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｓｔａｉｎｉｎｇ Ｒｅａｇｅｎｔ（ＬＯＮＺＡ社製）等の染色試薬を用いて検出することにより確認することができる。或いは、細胞内に沈着したカルシウムを、アリザリンレッドＳ等の染色試薬を用いて検出することによっても、骨芽細胞の出現を確認することができる。或いは、骨芽細胞への分化が誘導されたことは、骨芽細胞マーカータンパク質又はそれをコードするmRNAの発現を検出することにより確認してもよい。骨芽細胞マーカータンパク質の発現は、該マーカーに対する抗体を用いた免疫学的手法（例、フローサイトメトリー、免疫組織化学等）により実施することができる。骨芽細胞マーカーをコードするmRNAの発現は、RT-PCR等の周知の遺伝子工学的手法により実施することができる。骨芽細胞マーカーとしては、オステオカルシン、アルカリフォスファターゼ、Ｉ型コラーゲン等を挙げることができるが、これらに限定されない。アルカリフォスファターゼは、BCIP/NBT等の基質とのインキュベーションによる発色により検出することもできる。一態様において、本発明の製造方法1は、培養物中に骨芽細胞が出現したことを確認する
工程を含む。一態様において、培養物中に骨芽細胞が出現するまで、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞の骨芽細胞分化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中での培養が行われる。
By culturing mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts in the medium composition of the present invention containing an osteoblast differentiation inducing factor, differentiation into osteoblasts is induced. In the production method 1 of the present invention, in the liquid medium composition used for the differentiation-inducing culture into osteoblasts, the polysaccharide is contained in a dissolved state, so that the control liquid medium does not contain the polysaccharide. Compared to the case of using the composition, differentiation into osteoblasts is promoted. That is, according to the production method of the present invention, for example, mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts differentiate into osteoblasts in a shorter period of time; the proportion of cells that differentiate into osteoblasts increases. It can be expected to obtain more osteoblasts from mesenchymal cells that have the ability to differentiate into the same number of osteoblasts. Induction of differentiation into osteoblasts can be confirmed by detecting hydroxyapatite deposited on the cells using a staining reagent such as OsteoImage (registered trademark) Staining Reagent (manufactured by LONZA). Alternatively, the appearance of osteoblasts can also be confirmed by detecting calcium deposited in the cells using a staining reagent such as alizarin red S. Alternatively, the induction of differentiation into osteoblasts may be confirmed by detecting the expression of osteoblast marker protein or mRNA encoding the same. Expression of the osteoblast marker protein can be performed by an immunological technique (eg, flow cytometry, immunohistochemistry, etc.) using an antibody against the marker. Expression of mRNA encoding an osteoblast marker can be performed by a well-known genetic engineering technique such as RT-PCR. Osteoblast markers include, but are not limited to, osteocalcin, alkaline phosphatase, type I collagen and the like. Alkaline phosphatase can also be detected by color development by incubation with a substrate such as BCIP / NBT. In one embodiment, production method 1 of the present invention includes a step of confirming the appearance of osteoblasts in the culture. In one embodiment, until osteoblasts appear in the culture, the culture in the medium composition of the present invention containing an osteoblast differentiation inducing factor for mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts is performed. Done.
骨芽細胞の分化誘導に要する培養期間は、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞の種類や、骨芽細胞誘導因子の種類にもよるが、骨芽細胞誘導因子を含有する本発明の培地組成物中での培養開始から、通常9日以上、好ましくは12日以上、15日以上、18日以上、20日以上、又は23日以上である。 The culture period required for inducing differentiation of osteoblasts depends on the type of mesenchymal cells capable of differentiating into osteoblasts and the type of osteoblast-inducing factor. It is usually 9 days or more, preferably 12 days or more, 15 days or more, 18 days or more, 20 days or more, or 23 days or more from the start of culture in the medium composition of the invention.
誘導された骨芽細胞を、適切な細胞解離液を用いて固相担体から骨芽細胞を剥離し、遠心分離に付すことにより回収し、単離することができる。細胞解離液としては、例えば、EDTA；トリプシン、コラゲナーゼIV、メタロプロテアーゼ等のタンパク分解酵素等を単独で又は適宜組み合わせて用いることができる。 The induced osteoblasts can be recovered and isolated by detaching the osteoblasts from the solid support using an appropriate cell dissociation solution and subjecting them to centrifugation. As the cell dissociation solution, for example, EDTA; proteolytic enzymes such as trypsin, collagenase IV, metalloprotease and the like can be used alone or in appropriate combination.
（III）骨芽細胞の石灰化誘導方法
本発明は、骨芽細胞を、上記本発明の培地組成物中で培養し、石灰化を誘導することを含む、骨芽細胞の石灰化誘導方法（以下、本発明の誘導方法1と称する）を提供するものである。
(III) Method for Inducing Osteoblast Calcification The present invention relates to a method for inducing osteoblast calcification comprising culturing osteoblasts in the medium composition of the present invention and inducing calcification ( Hereinafter, it is referred to as the guiding method 1 of the present invention.
本発明の誘導方法1に用いる骨芽細胞は、哺乳動物の生体から分離した初代細胞、該初代細胞を継代培養することにより樹立した細胞株、iPS細胞等の多能性幹細胞や骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞から本発明の製造方法1等の方法によりインビトロで誘導した細胞、又は腫瘍細胞である。哺乳動物としては、例えば、マウス、ラット、ハムスター、モルモット等のげっ歯類、ウサギ等のウサギ目、ブタ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ等の有蹄目、イヌ、ネコ等のネコ目、ヒト、サル、アカゲザル、カニクイザル、マーモセット、オランウータン、チンパンジーなどの霊長類等を挙げることが出来る。哺乳動物は、好ましくはげっ歯類（マウス等）又は霊長類であり、より好ましくはヒトである。 Osteoblasts used in the induction method 1 of the present invention are primary cells isolated from a mammalian body, cell lines established by subculturing the primary cells, pluripotent stem cells such as iPS cells and osteoblasts It is a cell derived from mesenchymal cells having the ability to differentiate into cells by a method such as production method 1 of the present invention in vitro, or a tumor cell. Examples of mammals include rodents such as mice, rats, hamsters, and guinea pigs, rabbit eyes such as rabbits, ungulates such as pigs, cows, goats, horses, and sheep, cats such as dogs and cats, and humans Primates such as monkeys, rhesus monkeys, cynomolgus monkeys, marmosets, orangutans and chimpanzees. The mammal is preferably a rodent (such as a mouse) or a primate, more preferably a human.
骨芽細胞の石灰化を誘導するため、培養に用いる本発明の培地組成物は骨芽細胞石灰化誘導因子を含む。骨芽細胞石灰化誘導因子としては、公知のものを使用することができ、
例えば、グルココルチコイド受容体作動剤、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類、骨形成タンパク質（WO2004/106502）、Rhoキナーゼ阻害剤（WO2001/017562）、増殖因子（WO2010/055616）、フラボン類、フラボノール類、フラバノン類、及びフラバノール類（JP2009-256350A）からなる群から選択される少なくとも1種の因子、好ましくは前記群から選択される2種以上の因子を組み合わせて使用する。グルココルチコイド受容体作動剤としては、特に限定されないが、例えばデキサメタゾン、コルチゾール、プレドニゾロン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、トリアムシノロンアセトニド、フルオシノロンアセトニド等を挙げることができ、好ましくはデキサメタゾン又はコルチゾールである。アスコルビン酸類としては、特に限定されないが、例えばＬ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸、又はこれらの塩（例、ナトリウム塩）を挙げることができる。骨形成タンパク質としては、特に限定されないが、例えばBMP-2、BMP-4等を挙げることができる。Rhoキナーゼ阻害剤としては、特に限定されないが、例えばY-27632等を挙げることができる。増殖因子としては、特に限定されないが、例えば、EGF、FGF-2、PDGF、TGF-β等を挙げることができる。フラボン類としては、特に限定されないが、例えば、ケンフェロールを挙げることができる。
In order to induce calcification of osteoblasts, the medium composition of the present invention used for culture contains an osteoblast calcification inducing factor. As an osteoblast calcification inducing factor, a known one can be used,
For example, glucocorticoid receptor agonist, β-glycerophosphate, ascorbic acid, bone morphogenetic protein (WO2004 / 106502), Rho kinase inhibitor (WO2001 / 017562), growth factor (WO2010 / 055616), flavones, flavonols, At least one factor selected from the group consisting of flavanones and flavanols (JP2009-256350A), preferably two or more factors selected from the above group are used in combination. The glucocorticoid receptor agonist is not particularly limited, and examples thereof include dexamethasone, cortisol, prednisolone, betamethasone, triamcinolone, triamcinolone acetonide, fluocinolone acetonide, and preferably dexamethasone or cortisol. Ascorbic acids are not particularly limited, and examples thereof include L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate, and salts thereof (eg, sodium salt). The bone morphogenetic protein is not particularly limited, and examples thereof include BMP-2 and BMP-4. Although it does not specifically limit as a Rho kinase inhibitor, For example, Y-27632 etc. can be mentioned. The growth factor is not particularly limited, and examples thereof include EGF, FGF-2, PDGF, TGF-β and the like. Although it does not specifically limit as flavones, For example, a kaempferol can be mentioned.
好適な骨芽細胞石灰化誘導因子の組み合わせとしては、
・β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸、又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及び増殖因子（例、EGF、FGF-2、PDGF、TGF-β）（WO2010/055616）
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））及び骨形成タンパク質（例、BMP-4）（WO2004/106502）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びRhoキナーゼ阻害剤（例、Y-27632）（WO2001/017562）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びケンフェロール（JP2009-256350A）
等を挙げることができるが、これらに限定されない。
Suitable osteoblast calcification inducing factor combinations include
Β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate, or a salt thereof (eg, sodium salt))
Glucocorticoid receptor agonist (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
-Bone morphogenetic protein (eg, BMP-2), β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
-Glucocorticoid receptor agonist (eg, dexamethasone), β-glycerophosphate and growth factors (eg, EGF, FGF-2, PDGF, TGF-β) (WO2010 / 055616)
Glucocorticoid receptor agonists (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate, ascorbic acids (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or salts thereof (eg, sodium salt)) and Bone morphogenetic protein (eg, BMP-4) (WO2004 / 106502)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and Rho kinase inhibitors (eg, Y-27632) (WO2001 / 017562)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and kaempferol (JP2009-256350A)
However, it is not limited to these.
本発明の培地組成物中に添加する骨芽細胞石灰化誘導因子の濃度は、骨芽細胞の石灰化を誘導する濃度（有効濃度）であり、当該技術分野において骨芽細胞の石灰化を誘導する際に一般的に使用される濃度を、本発明に適用することができる。
グルココルチコイド受容体作動剤（例、デキサメタゾン、コルチゾール）は、種類により異なるが、例えば、0.01〜100 μMの濃度で添加する。
β−グリセロホスフェートは、例えば、1〜50 mMの濃度で添加する。
アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））は、種類により異なるが、例えば、5〜500 μMの濃度で添加する。
骨形成タンパク質（例、BMP-2、BMP-4）は、種類により異なるが、例えば、10〜1000 ng/mlの濃度で添加する。
Rhoキナーゼ阻害剤（例、Y-27632）は、種類により異なるが、例えば、3〜30 μMの濃度で添加する。
フラボン類（例、ケンフェロール）は、種類により異なるが、例えば、3.5〜35 μMの濃度で添加する。
The concentration of the osteoblast calcification-inducing factor added to the medium composition of the present invention is a concentration (effective concentration) that induces calcification of osteoblasts, and induces calcification of osteoblasts in this technical field. The concentrations generally used in doing so can be applied to the present invention.
The glucocorticoid receptor agonist (eg, dexamethasone, cortisol) is added depending on the type, for example, at a concentration of 0.01 to 100 μM.
β-glycerophosphate is added at a concentration of 1 to 50 mM, for example.
Ascorbic acids (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt)) vary depending on the type, but are added at a concentration of, for example, 5 to 500 μM.
The bone morphogenetic protein (eg, BMP-2, BMP-4) varies depending on the type, but is added at a concentration of 10 to 1000 ng / ml, for example.
The Rho kinase inhibitor (eg, Y-27632) varies depending on the type, but is added at a concentration of 3 to 30 μM, for example.
The flavones (eg, kaempferol) vary depending on the type, but are added at a concentration of 3.5 to 35 μM, for example.
石灰化を促進するため、本発明の培地組成物は血清（例、牛胎仔血清、ヒト血清）やその代替物を含有していてもよい。血清又はその代替物は、例えば、0.1〜20％（v/v）の濃度で添加する。 In order to promote calcification, the medium composition of the present invention may contain serum (eg, fetal bovine serum, human serum) or a substitute thereof. Serum or its substitute is added, for example, at a concentration of 0.1-20% (v / v).
好ましい一態様において、本発明の培地組成物は、グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））、及び血清を含有する。 In a preferred embodiment, the medium composition of the present invention comprises a glucocorticoid receptor agonist (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate, ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate). Or a salt thereof (eg, sodium salt)) and serum.
本発明の誘導方法1においては、骨芽細胞を、上記骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中で培養する。該培養は、接着培養及び浮遊培養の何れで行ってもよいが、好ましくは接着培養に付す。 In the induction method 1 of the present invention, osteoblasts are cultured in the medium composition of the present invention containing the osteoblast calcification-inducing factor. The culture may be performed by either adhesion culture or suspension culture, but is preferably subjected to adhesion culture.
骨芽細胞を接着培養する際には、細胞の接着培養に一般的に用いられるフラスコ、ディッシュ、ペトリデッシュ、マルチディッシュ、マイクロプレート、マイクロウエルプレート、マルチプレート、マルチウエルプレート、チャンバースライド等の培養容器を用いて培養することが可能である。これらの培養容器は細胞接着性であることが望ましい。細胞接着性の培養容器としては、培養容器の表面が、細胞との接着性を向上させる目的で人工的に処理（例えば、細胞外マトリクス、ポリマー等によるコーティング処理）されたものを使用できる。コーティング処理は、例えば、細胞外マトリクスやポリマーを含有する溶液を培養容器に添加し、一定時間（例、３０分以上）インキュベートした後、該溶液を除去することにより行うことができる。細胞外マトリクスとしては、フィブロネクチン、コラーゲン、ラミニン、プロテオグリカン、ヒアルロン酸、テネイシン、エンタクチン、エラスチン、フィブリリン等の物質またはこれらの断片が挙げられる。マトリゲル（登録商標）（コーニング社）等の基底膜調製物を用いてもよい。細胞外マトリクスは、好ましくはフィブロネクチンである。好ましい態様において、骨芽細胞を、フィブロネクチンコートした固相担体上に接着した状態で、上記骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中で接着培養する。 When osteoblasts are cultured for adhesion, culture of flasks, dishes, petri dishes, multi-dish, microplates, microwell plates, multiplates, multiwell plates, chamber slides, etc., commonly used for cell adhesion culture It is possible to culture using a container. These culture vessels are desirably cell-adhesive. As the cell-adhesive culture vessel, a vessel in which the surface of the culture vessel is artificially treated (for example, coating treatment with an extracellular matrix, a polymer, or the like) for the purpose of improving adhesion with cells can be used. The coating treatment can be performed, for example, by adding a solution containing an extracellular matrix or polymer to a culture vessel, incubating for a certain time (eg, 30 minutes or more), and then removing the solution. Examples of the extracellular matrix include substances such as fibronectin, collagen, laminin, proteoglycan, hyaluronic acid, tenascin, entactin, elastin, fibrillin, and fragments thereof. A basement membrane preparation such as Matrigel (registered trademark) (Corning) may be used. The extracellular matrix is preferably fibronectin. In a preferred embodiment, osteoblasts are adherently cultured in the medium composition of the present invention containing the osteoblast calcification-inducing factor in a state of being adhered on a fibronectin-coated solid phase carrier.
本発明の誘導方法1において骨芽細胞を培養する際には、適切な培地を用いて、骨芽細胞を接着培養に付した上で、該培地を、上記骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物に交換すればよい。或いは、骨芽細胞を、上記骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中に懸濁した上で、接着培養可能な培養容器中に播種し、接着培養に付せばよい。必要に応じて、培地を、適宜新鮮な骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物に交換してもよい。 When culturing osteoblasts in the induction method 1 of the present invention, using an appropriate medium, the osteoblasts are subjected to adhesion culture, and the medium contains the osteoblast calcification inducing factor. The medium composition of the present invention may be exchanged. Alternatively, osteoblasts may be suspended in the medium composition of the present invention containing the osteoblast calcification-inducing factor and then seeded in a culture vessel capable of adhesion culture, followed by adhesion culture. . If necessary, the medium may be appropriately replaced with the medium composition of the present invention containing a fresh osteoblast calcification-inducing factor.
一態様において、骨芽細胞を維持培養（例、単層培養）から回収し、これを、単一細胞、又はこれに近い状態にまで分散する。骨芽細胞の分散は、適切な細胞解離液を用いて行われる。細胞解離液としては、例えば、EDTA；トリプシン、コラゲナーゼIV、メタロプロテアーゼ等のタンパク分解酵素等を単独で又は適宜組み合わせて用いることができる。分散された骨芽細胞を、適切な液体培地に分散し、接着培養可能な適切な固相担体（例、フィブロネクチン等の細胞外マトリクスでコートした固相担体）上に播種し、接着培養に付す。骨芽細胞の接着培養が確立された段階で、培地を、上記骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物に交換し、石灰化を誘導する。 In one embodiment, osteoblasts are recovered from a maintenance culture (eg, monolayer culture) and dispersed to a single cell or close to it. Osteoblasts are dispersed using an appropriate cell dissociation solution. As the cell dissociation solution, for example, EDTA; proteolytic enzymes such as trypsin, collagenase IV, metalloprotease and the like can be used alone or in appropriate combination. Dispersed osteoblasts are dispersed in an appropriate liquid medium, seeded on an appropriate solid phase carrier capable of adhesion culture (eg, a solid phase carrier coated with an extracellular matrix such as fibronectin), and subjected to adhesion culture. . When the osteoblast adhesion culture is established, the medium is replaced with the medium composition of the present invention containing the osteoblast calcification-inducing factor to induce calcification.
分化誘導開始時の、骨芽細胞の濃度は、石灰化が誘導される限り、特に限定されないが、通常1.0×102〜1.0×107個/ml、好ましくは1.0×103〜1.0×106個/ml、より好ましくは1.0×104〜1.0×105個/ml（例、3.0×104〜9.0×104個/ml）である。 The concentration of osteoblasts at the start of differentiation induction is not particularly limited as long as calcification is induced, but usually 1.0 × 10 2 to 1.0 × 10 7 cells / ml, preferably 1.0 × 10 3 to 1.0 × 10 6 pieces / ml, more preferably 1.0 × 10 4 to 1.0 × 10 5 pieces / ml (eg, 3.0 × 10 4 to 9.0 × 10 4 pieces / ml).
骨芽細胞を培養する際の温度は、通常25乃至39℃、好ましくは37℃である。CO2濃度は、通常、培養の雰囲気中、4乃至10体積％であり、好ましくは5体積％である。酸素濃度は、培養の雰囲気中、15〜50体積％であり、好ましくは20体積％である。 The temperature at which osteoblasts are cultured is usually 25 to 39 ° C, preferably 37 ° C. The CO 2 concentration is usually 4 to 10% by volume, preferably 5% by volume, in the culture atmosphere. The oxygen concentration is 15 to 50% by volume, preferably 20% by volume, in the culture atmosphere.
骨芽細胞を、骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中で培養することにより、石灰化が誘導される。本発明の誘導方法1においては、石灰化誘導培養に使用する液体培地組成物中に、多糖類が溶解した状態で含まれていることにより、該多糖類を含まないコントロール液体培地組成物を用いた場合と比較して、石灰化が促進される。即ち、本発明の誘導方法によると、例えば、骨芽細胞が、より短期間で石灰化し；石灰化によるカルシウム（ヒドロキシアパタイト）の沈着を有する細胞の割合が増えることが期待できる。石灰化が誘導されたことは、細胞に沈着したハイドロキシアパタイトを、ＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｓｔａｉｎｉｎｇ Ｒｅａｇｅｎｔ（ＬＯＮＺＡ社製）等の染色試薬を用いて検出することにより確認することができる。或いは、細胞内に沈着したカルシウムを、アリザリンレッドＳ等の染色試薬を用いて検出することによっても、石灰化を確認することができる。一態様において、本発明の誘導方法1は、石灰化によるカルシウム（ヒドロキシアパタイト）の沈着が培養物中に出現したことを確認する工程を含む。一態様において、培養物中に石灰化によるカルシウム（ヒドロキシアパタイト）の沈着が出現するまで、骨芽細胞の骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中での培養が行われる。 Calcification is induced by culturing osteoblasts in the medium composition of the present invention containing an osteoblast calcification-inducing factor. In the induction method 1 of the present invention, since the polysaccharide is contained in a dissolved state in the liquid medium composition used for the calcification induction culture, the control liquid medium composition not containing the polysaccharide is used. Compared with the case where it had, calcification is accelerated | stimulated. That is, according to the induction method of the present invention, for example, osteoblasts can be expected to be calcified in a shorter period of time; the proportion of cells having calcium (hydroxyapatite) deposition due to calcification can be expected to increase. The induction of calcification can be confirmed by detecting hydroxyapatite deposited on cells using a staining reagent such as OsteoImage (registered trademark) Staining Reagent (manufactured by LONZA). Alternatively, calcification can also be confirmed by detecting calcium deposited in cells using a staining reagent such as alizarin red S. In one embodiment, the induction method 1 of the present invention includes a step of confirming that calcium (hydroxyapatite) deposition due to calcification has appeared in the culture. In one embodiment, the culture in the medium composition of the present invention containing an osteoblast calcification-inducing factor for osteoblasts is performed until calcium (hydroxyapatite) deposits due to calcification appear in the culture. .
石灰化に要する培養期間は、骨芽細胞石灰化誘導因子の種類にもよるが、骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する本発明の培地組成物中での培養開始から、通常9日以上、好ましくは12日以上、15日以上、18日以上、20日以上、又は23日以上である。 The culture period required for calcification depends on the type of osteoblast calcification-inducing factor, but usually 9 days or more from the start of culture in the medium composition of the present invention containing an osteoblast calcification-inducing factor, It is preferably 12 days or more, 15 days or more, 18 days or more, 20 days or more, or 23 days or more.
（IV）培養調製物
本発明は、
（1）骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞及び／又は骨芽細胞、及び
（2）本発明の培地組成物
を含む、培養調製物を提供する。本発明の培養調製物において、骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞及び／又は骨芽細胞は、固相担体（例、適切な固相担体（例、フィブロネクチン等の細胞外マトリクスでコートした固相担体）上に接着した状態で存在し得る。
(IV) Culture preparation
A culture preparation comprising (1) mesenchymal cells and / or osteoblasts capable of differentiating into osteoblasts, and (2) the medium composition of the present invention is provided. In the culture preparation of the present invention, mesenchymal cells and / or osteoblasts having the ability to differentiate into osteoblasts are solid phase carriers (eg, suitable solid phase carriers (eg, extracellular matrix such as fibronectin). It can be present in an adhesive state on a coated solid phase carrier).
骨芽細胞への分化能を有する間葉系細胞は、好ましくは間葉系幹細胞である。 The mesenchymal cells having the ability to differentiate into osteoblasts are preferably mesenchymal stem cells.
好ましい態様において、本発明の培地組成物は、脱アシル化ジェランガム、寒天、ダイユータンガム、キサンタンガム又はそれらの塩を溶解した状態で含有する。
脱アシル化ジェランガム又はその塩の場合、その濃度は、通常0.001％（w/v）以上、好ましくは0.005％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、脱アシル化ジェランガム又はその塩の濃度は、通常0.1％（w/v）以下、好ましくは0.03％（w/v）以下である。一態様において、脱アシル化ジェランガム又はその塩の濃度は、0.005〜0.03％（w/v）である。
寒天の場合、その濃度は、通常0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、寒天濃度は、通常0.1％（w/v）以下である。一態様において、寒天濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
キサンタンガム又はその塩の場合、その濃度は、通常0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、キサンタンガム又はその塩の濃度は、通常0.01％（w/v）以下である。一態様において、キサンタンガム又はその塩の濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
ダイユータンガム又はその塩の場合、その濃度は、通常0.03％（w/v）以上である。液体の状態を維持する観点から、ダイユータンガム又はその塩の濃度は、通常0.10％（w/v）以下である。一態様において、ダイユータンガム又はその塩の濃度は、0.03〜0.10％（w/v）である。
該培地組成物の粘度は、37℃において、10 mPa・s以下であり、好ましくは9 mPa・s以下、6 mPa・s以下、又は4 mPa・s以下である。
In a preferred embodiment, the medium composition of the present invention contains deacylated gellan gum, agar, diutan gum, xanthan gum or a salt thereof in a dissolved state.
In the case of deacylated gellan gum or a salt thereof, the concentration is usually 0.001% (w / v) or more, preferably 0.005% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining a liquid state, the concentration of deacylated gellan gum or a salt thereof is usually 0.1% (w / v) or less, preferably 0.03% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of deacylated gellan gum or salt thereof is 0.005 to 0.03% (w / v).
In the case of agar, the concentration is usually 0.03% (w / v) or higher. From the viewpoint of maintaining a liquid state, the agar concentration is usually 0.1% (w / v) or less. In one embodiment, the agar concentration is 0.03-0.10% (w / v).
In the case of xanthan gum or a salt thereof, the concentration is usually 0.03% (w / v) or more. From the viewpoint of maintaining a liquid state, the concentration of xanthan gum or a salt thereof is usually 0.01% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of xanthan gum or a salt thereof is 0.03-0.10% (w / v).
In the case of Dieutan gum or a salt thereof, the concentration is usually 0.03% (w / v) or more. From the standpoint of maintaining a liquid state, the concentration of the deuteron gum or a salt thereof is usually 0.10% (w / v) or less. In one embodiment, the concentration of Dieutan gum or a salt thereof is 0.03-0.10% (w / v).
The viscosity of the medium composition is 10 mPa · s or less, preferably 9 mPa · s or less, 6 mPa · s or less, or 4 mPa · s or less at 37 ° C.
一態様において、本発明の培地組成物は、骨芽細胞分化誘導因子を含有する。 In one embodiment, the medium composition of the present invention contains an osteoblast differentiation inducing factor.
骨芽細胞分化誘導因子は、グルココルチコイド受容体作動剤、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類、骨形成タンパク質、Rhoキナーゼ阻害剤、増殖因子、フラボン類、フラボノール類、フラバノン類、及びフラバノール類からなる群から選択される少なくとも1種の因子であり得る。 Osteoblast differentiation inducing factor is a group consisting of glucocorticoid receptor agonist, β-glycerophosphate, ascorbic acid, bone morphogenetic protein, Rho kinase inhibitor, growth factor, flavones, flavonols, flavanones, and flavanols It may be at least one factor selected from
好ましくは、骨芽細胞分化誘導因子は、以下のいずれかの組み合わせを含む：
・β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸、又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及び増殖因子（例、EGF、FGF-2、PDGF、TGF-β）（WO2010/055616）
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））及び骨形成タンパク質（例、BMP-4）（WO2004/106502）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びRhoキナーゼ阻害剤（例、Y-27632）（WO2001/017562）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びケンフェロール（JP2009-256350A）
Preferably, the osteoblast differentiation inducing factor comprises any combination of the following:
Β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate, or a salt thereof (eg, sodium salt))
Glucocorticoid receptor agonist (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
-Bone morphogenetic protein (eg, BMP-2), β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
-Glucocorticoid receptor agonist (eg, dexamethasone), β-glycerophosphate and growth factors (eg, EGF, FGF-2, PDGF, TGF-β) (WO2010 / 055616)
Glucocorticoid receptor agonists (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate, ascorbic acids (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or salts thereof (eg, sodium salt)) and Bone morphogenetic protein (eg, BMP-4) (WO2004 / 106502)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and Rho kinase inhibitors (eg, Y-27632) (WO2001 / 017562)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and kaempferol (JP2009-256350A)
一態様において、本発明の培地組成物は、骨芽細胞石灰化誘導因子を含有する。 In one embodiment, the medium composition of the present invention contains an osteoblast calcification inducing factor.
骨芽細胞石灰化誘導因子は、グルココルチコイド受容体作動剤、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類、骨形成タンパク質、Rhoキナーゼ阻害剤、増殖因子、フラボン類、フラボノール類、フラバノン類、及びフラバノール類からなる群から選択される少なくとも1種の因子であり得る。 Osteoblast mineralization-inducing factor is composed of glucocorticoid receptor agonist, β-glycerophosphate, ascorbic acid, bone morphogenetic protein, Rho kinase inhibitor, growth factor, flavones, flavonols, flavanones, and flavanols There may be at least one factor selected from the group.
好ましくは、骨芽細胞石灰化誘導因子は、以下のいずれかの組み合わせを含む：
・β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸、又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・ＢＭＰ−２、β−グリセロホスフェート及びアスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート及び増殖因子（例、EGF、FGF-2、PDGF、TGF-β）（WO2010/055616）
・グルココルチコイド受容体作動剤（例、コルチゾール、デキサメタゾン）、β−グリセロホスフェート、アスコルビン酸類（例、Ｌ−アスコルビン酸、Ｌ−アスコルビン酸２−リン酸又はこれらの塩（例、ナトリウム塩））及び骨形成タンパク質（例、BMP-4）（WO2004/106502）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びRhoキナーゼ阻害剤（例、Y-27632）（WO2001/017562）
・骨形成タンパク質（例、BMP-2）及びケンフェロール（JP2009-256350A）
Preferably, the osteoblast calcification inducing factor comprises any combination of the following:
Β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate, or a salt thereof (eg, sodium salt))
Glucocorticoid receptor agonist (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
BMP-2, β-glycerophosphate and ascorbic acid (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or a salt thereof (eg, sodium salt))
-Glucocorticoid receptor agonist (eg, dexamethasone), β-glycerophosphate and growth factors (eg, EGF, FGF-2, PDGF, TGF-β) (WO2010 / 055616)
Glucocorticoid receptor agonists (eg, cortisol, dexamethasone), β-glycerophosphate, ascorbic acids (eg, L-ascorbic acid, L-ascorbic acid 2-phosphate or salts thereof (eg, sodium salt)) and Bone morphogenetic protein (eg, BMP-4) (WO2004 / 106502)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and Rho kinase inhibitors (eg, Y-27632) (WO2001 / 017562)
・ Bone morphogenetic proteins (eg, BMP-2) and kaempferol (JP2009-256350A)
骨芽細胞分化誘導因子又は骨芽細胞石灰化誘導因子に加え、本発明の培地組成物は、血清を含有してもよい。 In addition to the osteoblast differentiation inducing factor or osteoblast calcification inducing factor, the medium composition of the present invention may contain serum.
（IV）項における各用語の定義は、特にことわりのない限り、上記（I）項、（II）項及び(III)項において記載したものと同一である。 The definition of each term in the item (IV) is the same as that described in the above items (I), (II) and (III) unless otherwise specified.
ここで述べられた特許および特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、ここに引用されたことによって、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。 The contents of all publications, including the patents and patent application specifications mentioned herein, are hereby incorporated by reference herein to the same extent as if all were expressly cited. .
次に、本発明の有用性について、以下の試験例において具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、ＣＯ２インキュベーターにおけるＣＯ２の濃度（％）は、雰囲気中のＣＯ２の体積％で示した。また、ＰＢＳはリン酸緩衝生理食塩水（シグマアルドリッチジャパン社製）を意味し、ＦＢＳは牛胎仔血清（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製）を意味する。また、（ｗ／ｖ）は、単位体積あたりの重量、（ｖ／ｖ）は単位体積あたりの体積を表す。 Next, the usefulness of the present invention will be specifically described in the following test examples, but the present invention is not limited to these examples. The concentration of CO 2 in the CO 2 incubator (%) was expressed by% by volume of CO 2 in the atmosphere. PBS means phosphate buffered saline (manufactured by Sigma-Aldrich Japan), and FBS means fetal calf serum (manufactured by Biological Industries). Further, (w / v) represents the weight per unit volume, and (v / v) represents the volume per unit volume.
［試験例１］ ヒト骨髄由来間葉系幹細胞への作用（石灰化アッセイ）
ヒトフィブロネクチン溶液（タカラバイオ社製）をＰＢＳで１０μｇ／ｍＬとなるように希釈し、９６ウェル平底マイクロプレート（コーニング社製、＃３６０３）に１ウェルあたり１００μＬ添加し、１時間室温に静置した後、上記のフィブロネクチン溶液を除去した。引き続き、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞（タカラバイオ社製）を間葉系幹細胞増殖培地２（タカラバイオ社製）に懸濁し、上記のプレートに３０００ｃｅｌｌｓ／１００μＬ／ウェルになるように分注し、ＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で２日間培養した。特許文献１（WO2014/017513）の方法に従い、０．７５％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガム（ＫＥＬＣＯＧＥＬ ＣＧ−ＬＡ、三昌社製）水溶液を調製した。また、１％（ｗ／ｖ）寒天（和光純薬社製）水溶液、１％（ｗ／ｖ）キサンタンガム（ＫＥＬＴＲＯＬ ＣＧ、三昌社製）水溶液及び０．３％（ｗ／ｖ）ダイユータンガム（ＫＥＬＣＯ−ＣＲＥＴＥ、三昌社製）水溶液も同様の方法で調製を行った後、０．００５％（ｗ／ｖ）、０．０１５％（ｗ／ｖ）、０．０３％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガム；０．０３％（ｗ／ｖ）、０．１％（ｗ／ｖ）の寒天；０．０３％（ｗ／ｖ）、０．１％（ｗ／ｖ）のキサンタンガム；及び０．０３％（ｗ／ｖ）、０．１％（ｗ／ｖ）のダイユータンガムを含有する間葉系幹細胞骨芽細胞分化培地（タカラバイオ社製）をそれぞれ調製した。また、比較対象として同一濃度の脱アシル化ジェランガム、寒天、キサンタンガム及びダイユータンガムをそれぞれ含む間葉系幹細胞増殖培地２も調製した。培養３日目に培地を除去後、上記の脱アシル化ジェランガム、寒天、キサンタンガム又はダイユータンガムを含む間葉系幹細胞骨芽細胞分化培地もしくは間葉系幹細胞増殖培地２を１００μＬ／ウェル添加し、引き続き細胞をＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で３日間培養した。上記と同様の培地交換は培養６日目及び９日目にも行った。培養１２日目に培地を除去し、ＰＢＳを１００μＬ／ウェルで添加し、除去した。引き続き、エタノール（９９．５％（ｖ／ｖ））（和光純薬社製）を１００μＬ／ウェルで添加し、１時間室温で静置した。１０倍濃度のＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｗａｓｈ ｂｕｆｆｅｒ（ＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）石灰化アッセイ、ＬＯＮＺＡ社製）を精製水で１０倍希釈し、１倍濃度のＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｗａｓｈ ｂｕｆｆｅｒとした。エタノール（９９．５％（ｖ／ｖ））を除去し、上記の１倍濃度のＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｗａｓｈ ｂｕｆｆｅｒを２００μＬ／ウェルで添加し、除去した。ＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｓｔａｉｎｉｎｇ Ｒｅａｇｅｎｔ（ＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）石灰化アッセイ、ＬＯＮＺＡ社製）をＳｔａｉｎｉｎｇ Ｒｅａｇｅｎｔ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｂｕｆｆｅｒ（ＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）石灰化アッセイ、ＬＯＮＺＡ社製）を用いて１：１００の比率で希釈した。上記のＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｓｔａｉｎｉｎｇ Ｒｅａｇｅｎｔ溶液を２００μＬ／ウェルで添加し、遮光下、室温で３０分間静置した。３０分後に１倍濃度のＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｗａｓｈ ｂｕｆｆｅｒを２００μＬ／ウェルで添加し、除去した。本操作は２度行った。最後に１倍濃度のＯｓｔｅｏＩｍａｇｅ（登録商標）Ｗａｓｈ ｂｕｆｆｅｒを１００μＬ／ウェル添加し、ＦｌｅｘＳｔａｔｉｏｎ３（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ社製）にて蛍光強度（ＲＦＵ値、励起波長：４９０ｎｍ、蛍光波長：５２０ｎｍ）を測定し、細胞に沈着したハイドロキシアパタイト量を測定した。測定したＲＦＵ値を表１に示す。
[Test Example 1] Action on human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (calcification assay)
A human fibronectin solution (Takara Bio) was diluted with PBS to 10 μg / mL, added to a 96-well flat-bottom microplate (Corning, # 3603) per well, and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Thereafter, the fibronectin solution was removed. Subsequently, human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (manufactured by Takara Bio Inc.) are suspended in mesenchymal stem cell growth medium 2 (manufactured by Takara Bio Inc.), and dispensed to the above-mentioned plate at 3000 cells / 100 μL / well, The cells were cultured for 2 days in a CO 2 incubator (37 ° C., 5% CO 2 ). According to the method of Patent Document 1 (WO2014 / 017513), a 0.75% (w / v) deacylated gellan gum (KELCOGEL CG-LA, manufactured by Sansho) aqueous solution was prepared. Also, 1% (w / v) agar (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) aqueous solution, 1% (w / v) xanthan gum (KELTROL CG, manufactured by Sansho Co.) aqueous solution and 0.3% (w / v) diyutan gum An aqueous solution (KELCO-CRETE, manufactured by Sansho) was prepared in the same manner, and then 0.005% (w / v), 0.015% (w / v), 0.03% (w / v). ) Deacylated gellan gum; 0.03% (w / v), 0.1% (w / v) agar; 0.03% (w / v), 0.1% (w / v) xanthan gum And mesenchymal stem cell osteoblast differentiation medium (Takara Bio Inc.) containing 0.03% (w / v) and 0.1% (w / v) of ditan gum. In addition, a mesenchymal stem cell growth medium 2 containing the same concentration of deacylated gellan gum, agar, xanthan gum and diutan gum, respectively, was also prepared as a comparison target. After removing the medium on the third day of culture, 100 μL / well of mesenchymal stem cell osteoblast differentiation medium or mesenchymal stem cell growth medium 2 containing the above-mentioned deacylated gellan gum, agar, xanthan gum or ditan gum was added, Subsequently, the cells were cultured for 3 days in a CO 2 incubator (37 ° C., 5% CO 2 ). The same medium exchange as described above was also performed on the 6th and 9th days of culture. On day 12 of culture, the medium was removed, and PBS was added at 100 μL / well and removed. Subsequently, ethanol (99.5% (v / v)) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added at 100 μL / well and allowed to stand at room temperature for 1 hour. A 10-fold concentration of OsteoImage (registered trademark) Wash buffer (Osteo Image (registered trademark) mineralization assay, manufactured by LONZA) was diluted 10-fold with purified water to obtain a 1-fold concentration of OsteoImage (registered trademark) Wash buffer. Ethanol (99.5% (v / v)) was removed and the 1 × OsteoImage® Wash buffer was added at 200 μL / well and removed. OsteoImage (R) Staining Reagent (OsteoImage (R) calcification assay, manufactured by LONZA) was diluted 1: 100 using a Staining Reagent Dilution Buffer (OsteoImage (R) calcification assay, manufactured by LONZA). did. The OsteoImage (registered trademark) Staining Reagent solution was added at 200 μL / well and allowed to stand at room temperature for 30 minutes in the dark. After 30 minutes, a 1-fold concentration of OsteoImage® Wash buffer was added at 200 μL / well and removed. This operation was performed twice. Finally, 100 μL / well of 1 × concentration OsteoImage (registered trademark) Wash buffer was added, and the fluorescence intensity (RFU value, excitation wavelength: 490 nm, fluorescence wavelength: 520 nm) was measured with FlexStation 3 (Molecular Devices). The amount of hydroxyapatite deposited on was measured. The measured RFU values are shown in Table 1.
［試験例２］ ヒト骨髄由来間葉系幹細胞への作用（アリザリン染色）
ヒトフィブロネクチン溶液（タカラバイオ社製）をＰＢＳで１０μｇ／ｍＬとなるように希釈し、９６ウェル平底マイクロプレート（コーニング社製、＃３５８５）に１ウェルあたり１００μＬ添加し、１時間室温に静置した後、上記のフィブロネクチン溶液を除去した。引き続き、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞（タカラバイオ社製）を間葉系幹細胞増殖培地２（タカラバイオ社製）に懸濁し、上記のプレートに３０００ｃｅｌｌｓ／１００μＬ／ウェルになるように分注し、ＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で２日間培養した。特許文献１（WO2014/017513）の方法に従い、０．７５％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガム（ＫＥＬＣＯＧＥＬ ＣＧ−ＬＡ、三昌社製）水溶液を調製した。また、１％（ｗ／ｖ）寒天（和光純薬社製）水溶液、１％（ｗ／ｖ）キサンタンガム（ＫＥＬＴＲＯＬ ＣＧ、三昌社製）水溶液及び０．３％（ｗ／ｖ）ダイユータンガム（ＫＥＬＣＯ−ＣＲＥＴＥ、三昌社製）水溶液も同様の方法で調製を行った後、０．００５％（ｗ／ｖ）、０．０１５％（ｗ／ｖ）、０．０３％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガム；０．０３％（ｗ／ｖ）、０．１％（ｗ／ｖ）の寒天；０．０３％（ｗ／ｖ）、０．１％（ｗ／ｖ）のキサンタンガム；及び０．０３％（ｗ／ｖ）、０．１％（ｗ／ｖ）のダイユータンガムを含有する間葉系幹細胞骨芽細胞分化培地（タカラバイオ社製）をそれぞれ調製した。また、比較対象として同一濃度の脱アシル化ジェランガム、寒天、キサンタンガム及びダイユータンガムをそれぞれ含む間葉系幹細胞増殖培地２も調製した。培養３日目に培地を除去後、上記の脱アシル化ジェランガム、寒天、キサンタンガム又はダイユータンガムを含む間葉系幹細胞骨芽細胞分化培地もしくは間葉系幹細胞増殖培地２を１００μＬ／ウェル添加し、引き続き細胞をＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で培養した。上記と同様の培地交換は培養６日目及び９日目にも行った。培養１２日目に培地を除去し、ＰＢＳを１００μＬ／ウェルで添加し、除去した。引き続き、エタノール（９９．５％（ｖ／ｖ））（和光純薬社製）を１００μＬ／ウェルで添加し、１時間室温で静置した。アリザリンレッドＳ（和光純薬社製）を精製水に溶解して、１％（ｗ／ｖ）アリザリンレッドＳ溶液を調製した。引き続き、エタノール（９９．５％（ｖ／ｖ））を除去し、上記の１％（ｗ／ｖ）アリザリンレッドＳ溶液を１００μＬ／ウェルで添加し、５分間室温で静置した。アリザリンレッドＳ溶液を除去後に精製水を２００μＬ／ウェルで添加後、除去した。上記の操作を３回行った後、各ウェルの画像を顕微鏡下で取得した。取得した画像を図１に示す。図１に示すように、多糖類を何も添加していない間葉系幹細胞骨芽細胞分化培地群（Ｃｏｎｔｒｏｌ）と比較して、脱アシル化ジェランガム、寒天、キサンタンガム及びダイユータンガムをそれぞれ添加した間葉系幹細胞骨芽細胞分化培地群ではアリザリンレッドＳによる強い染色が認められた。
[Test Example 2] Action on human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (alizarin staining)
A human fibronectin solution (Takara Bio) was diluted with PBS to 10 μg / mL, added to a 96-well flat bottom microplate (Corning, # 3585), 100 μL per well, and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Thereafter, the fibronectin solution was removed. Subsequently, human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (manufactured by Takara Bio Inc.) are suspended in mesenchymal stem cell growth medium 2 (manufactured by Takara Bio Inc.), and dispensed to the above-mentioned plate at 3000 cells / 100 μL / well, The cells were cultured for 2 days in a CO 2 incubator (37 ° C., 5% CO 2 ). According to the method of Patent Document 1 (WO2014 / 017513), a 0.75% (w / v) deacylated gellan gum (KELCOGEL CG-LA, manufactured by Sansho) aqueous solution was prepared. Also, 1% (w / v) agar (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) aqueous solution, 1% (w / v) xanthan gum (KELTROL CG, manufactured by Sansho Co.) aqueous solution and 0.3% (w / v) diyutan gum An aqueous solution (KELCO-CRETE, manufactured by Sansho) was prepared in the same manner, and then 0.005% (w / v), 0.015% (w / v), 0.03% (w / v). ) Deacylated gellan gum; 0.03% (w / v), 0.1% (w / v) agar; 0.03% (w / v), 0.1% (w / v) xanthan gum And mesenchymal stem cell osteoblast differentiation medium (Takara Bio Inc.) containing 0.03% (w / v) and 0.1% (w / v) of ditan gum. In addition, a mesenchymal stem cell growth medium 2 containing the same concentration of deacylated gellan gum, agar, xanthan gum and diutan gum, respectively, was also prepared as a comparison target. After removing the medium on the third day of culture, 100 μL / well of mesenchymal stem cell osteoblast differentiation medium or mesenchymal stem cell growth medium 2 containing the above-mentioned deacylated gellan gum, agar, xanthan gum or ditan gum was added, Subsequently, the cells were cultured in a CO 2 incubator (37 ° C., 5% CO 2 ). The same medium exchange as described above was also performed on the 6th and 9th days of culture. On day 12 of culture, the medium was removed, and PBS was added at 100 μL / well and removed. Subsequently, ethanol (99.5% (v / v)) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added at 100 μL / well and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Alizarin Red S (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in purified water to prepare a 1% (w / v) Alizarin Red S solution. Subsequently, ethanol (99.5% (v / v)) was removed, and the above 1% (w / v) Alizarin Red S solution was added at 100 μL / well and allowed to stand at room temperature for 5 minutes. After removing Alizarin Red S solution, purified water was added at 200 μL / well and then removed. After performing the above operation three times, an image of each well was obtained under a microscope. The acquired image is shown in FIG. As shown in FIG. 1, compared to the mesenchymal stem cell osteoblast differentiation medium group (Control) to which no polysaccharide was added, deacylated gellan gum, agar, xanthan gum and diutan gum were added, respectively. Strong staining with alizarin red S was observed in the mesenchymal stem cell osteoblast differentiation medium group.
［試験例３］ マウスＭＣ３Ｔ３‐Ｅ１細胞への作用（石灰化アッセイ）
ＭＥＭ ａｌｐｈａ（シグマ社製）にＦＢＳを１０％（ｖ／ｖ）となるように添加し、さらに２００ｍＭのＬ‐グルタミン溶液（和光純薬社製）を２ｍＭとなるように添加した培地を調製した（増殖培地）。上記の培地にマウスＭＣ３Ｔ３‐Ｅ１細胞（ｅＣＡＣＣ社製）を懸濁し、９６ウェル平底マイクロプレート（コーニング社製、＃３６０３）に４０００ｃｅｌｌｓ／１００μＬ／ウェルになるように分注し、ＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で１日間培養した。Ｌ‐アスコルビン酸 ２‐ホスフェート（シグマ社製）を５ｍＭとなるようにＭＥＭ ａｌｐｈａに溶解した。β‐グリセロホスフェート（シグマ社製）を１ＭとなるようにＭＥＭ ａｌｐｈａに溶解した。分化培地として、増殖培地に上記のＬ‐アスコルビン酸 ２‐ホスフェート及びβ‐グリセロホスフェートを、それぞれ、５０μＭ及び１０ｍＭとなるように添加した。特許文献１（WO2014/017513）の方法に従い、０．７５％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガム（ＫＥＬＣＯＧＥＬ ＣＧ−ＬＡ、三昌社製）水溶液を調製した後、０．００５％（ｗ／ｖ）、０．０１５％（ｗ／ｖ）、０．０３％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガムを含有する分化培地を調製した。また、比較対象として同一濃度の脱アシル化ジェランガムを含む増殖培地も調製した。培養２日目に培地を除去後、上記の脱アシル化ジェランガムを含む分化培地及び増殖培地を、それぞれ、１００μＬ／ウェル添加し、引き続き、細胞をＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で培養した。上記と同様の培地交換を培養５日目、８日目、１１日目、１４日目、１７日目及び２０日目にも実施した。以降の操作は試験例１に従って行い、細胞に沈着したハイドロキシアパタイト量を測定した。測定したＲＦＵ値を表２に示す。
[Test Example 3] Action on mouse MC3T3-E1 cells (calcification assay)
A medium was prepared by adding FBS to MEM alpha (manufactured by Sigma) to 10% (v / v) and further adding 200 mM L-glutamine solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) to 2 mM. (Growth medium). Was suspended murine MC3T3-E1 cells (ECACC Co.) to the above medium, 96-well flat-bottom microplates (Corning, # 3603) in dispensed as divided become 4000cells / 100μL / well, CO 2 incubator (37 ° C., and cultured for 1 day at 5% CO 2). L-ascorbic acid 2-phosphate (manufactured by Sigma) was dissolved in MEM alpha so as to be 5 mM. β-glycerophosphate (manufactured by Sigma) was dissolved in MEM alpha so as to be 1M. As a differentiation medium, the above-mentioned L-ascorbic acid 2-phosphate and β-glycerophosphate were added to the growth medium to 50 μM and 10 mM, respectively. According to the method of Patent Document 1 (WO2014 / 017513), a 0.75% (w / v) deacylated gellan gum (KELCOGEL CG-LA, manufactured by Sansho) aqueous solution was prepared, and then 0.005% (w / v) A differentiation medium containing v), 0.015% (w / v), 0.03% (w / v) deacylated gellan gum was prepared. A growth medium containing the same concentration of deacylated gellan gum was also prepared for comparison. After removing the culture medium on the second day of culture, the above-described differentiation medium and growth medium containing deacylated gellan gum were added at 100 μL / well, and the cells were subsequently added in a CO 2 incubator (37 ° C., 5% CO 2 ). Cultured. The same medium exchange as described above was performed on the 5th, 8th, 11th, 14th, 17th and 20th days of the culture. The subsequent operation was performed according to Test Example 1, and the amount of hydroxyapatite deposited on the cells was measured. The measured RFU values are shown in Table 2.
［試験例４］ マウスＭＣ３Ｔ３‐Ｅ１細胞への作用（アリザリン染色）
ＭＥＭ ａｌｐｈａ（シグマ社製）にＦＢＳを１０％（ｖ／ｖ）となるように添加し、さらに２００ｍＭのＬ‐グルタミン溶液（和光純薬社製）を２ｍＭとなるように添加した培地を調製した（増殖培地）。上記の培地にマウスＭＣ３Ｔ３‐Ｅ１細胞（ｅＣＡＣＣ社製）を懸濁し、９６ウェル平底マイクロプレート（コーニング社製、＃３５８５）に４０００ｃｅｌｌｓ／１００μＬ／ウェルになるように分注し、ＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で１日間培養した。Ｌ‐アスコルビン酸 ２‐ホスフェート（シグマ社製）を５ｍＭとなるようにＭＥＭ ａｌｐｈａに溶解した。β‐グリセロホスフェート（シグマ社製）を１ＭとなるようにＭＥＭ ａｌｐｈａに溶解した。分化培地として、増殖培地に上記のＬ‐アスコルビン酸 ２‐ホスフェート及びβ‐グリセロホスフェートを、それぞれ、５０μＭ及び１０ｍＭとなるように添加した。特許文献１（WO2014/017513）の方法に従い、０．７５％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガム（ＫＥＬＣＯＧＥＬ ＣＧ−ＬＡ、三昌社製）水溶液を調製した後、０．００５％（ｗ／ｖ）、０．０１５％（ｗ／ｖ）、０．０３％（ｗ／ｖ）の脱アシル化ジェランガムを含有する分化培地を調製した。また、比較対象として同一濃度の脱アシル化ジェランガムを含む増殖培地も調製した。培養２日目に培地を除去後、上記の脱アシル化ジェランガムを含む分化培地及び増殖培地を、それぞれ、１００μＬ／ウェル添加し、引き続き、細胞をＣＯ２インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２）で培養した。上記と同様の培地交換を培養５日目、８日目、１１日目、１４日目、１７日目及び２０日目にも実施した。以降の操作は試験例２に従って行い、顕微鏡にて画像を取得した。取得した画像を図２に示す。図２に示すように、多糖類を何も添加していない分化培地群（Ｃｏｎｔｒｏｌ）と比較して、脱アシル化ジェランガムを添加した分化培地群ではアリザリンレッドＳによる強い染色が認められた。
[Test Example 4] Action on mouse MC3T3-E1 cells (alizarin staining)
A medium was prepared by adding FBS to MEM alpha (manufactured by Sigma) to 10% (v / v) and further adding 200 mM L-glutamine solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) to 2 mM. (Growth medium). Mouse MC3T3-E1 cells (manufactured by eCACC) are suspended in the above medium, and dispensed into a 96-well flat bottom microplate (Corning, # 3585) at 4000 cells / 100 μL / well, and a CO 2 incubator (37 ° C., and cultured for 1 day at 5% CO 2). L-ascorbic acid 2-phosphate (manufactured by Sigma) was dissolved in MEM alpha so as to be 5 mM. β-glycerophosphate (manufactured by Sigma) was dissolved in MEM alpha so as to be 1M. As a differentiation medium, the above-mentioned L-ascorbic acid 2-phosphate and β-glycerophosphate were added to the growth medium to 50 μM and 10 mM, respectively. According to the method of Patent Document 1 (WO2014 / 017513), a 0.75% (w / v) deacylated gellan gum (KELCOGEL CG-LA, manufactured by Sansho) aqueous solution was prepared, and then 0.005% (w / v) A differentiation medium containing v), 0.015% (w / v), 0.03% (w / v) deacylated gellan gum was prepared. A growth medium containing the same concentration of deacylated gellan gum was also prepared for comparison. After removing the culture medium on the second day of culture, the above-described differentiation medium and growth medium containing deacylated gellan gum were added at 100 μL / well, and the cells were subsequently added in a CO 2 incubator (37 ° C., 5% CO 2 ). Cultured. The same medium exchange as described above was performed on the 5th, 8th, 11th, 14th, 17th and 20th days of the culture. Subsequent operations were performed according to Test Example 2, and images were acquired with a microscope. The acquired image is shown in FIG. As shown in FIG. 2, compared with the differentiation medium group (Control) to which no polysaccharide was added, the differentiation medium group to which deacylated gellan gum was added showed strong staining with alizarin red S.
［試験例５］ 多糖類を含有する液体培地組成物の粘度測定
試験例１及び２で使用した、以下の多糖類を含有する間葉系幹細胞骨芽細胞分化培地（タカラバイオ社製）の粘度を測定した。
脱アシル化ジェランガム（DAG） ０．０３％（ｗ／ｖ）
寒天 ０．１％（ｗ／ｖ）
キサンタンガム ０．１％（ｗ／ｖ）
ダイユータンガム ０．１％（ｗ／ｖ）
[Test Example 5] Viscosity measurement of liquid medium composition containing polysaccharide Viscosity of mesenchymal stem cell osteoblast differentiation medium (manufactured by Takara Bio Inc.) containing the following polysaccharides used in Test Examples 1 and 2. Was measured.
Deacylated gellan gum (DAG) 0.03% (w / v)
Agar 0.1% (w / v)
Xanthan gum 0.1% (w / v)
Dieutan gum 0.1% (w / v)
E型粘度計（東機産業株式会社製、TV-22型粘度計、機種：TVE -22L、コーンロータ：標準ロータ 1°34'×R24）を使用した。37℃にてサンプルを２時間静置し、50rpmで1分間遠心した後、粘度を測定した。結果を以下の表に示す。 An E type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., TV-22 type viscometer, model: TVE-22L, cone rotor: standard rotor 1 ° 34 ′ × R24) was used. The sample was allowed to stand at 37 ° C. for 2 hours, centrifuged at 50 rpm for 1 minute, and then the viscosity was measured. The results are shown in the table below.
本発明によれば、骨芽細胞への分化をインビトロで効率よく誘導することができる。また、本発明によれば、骨芽細胞の石灰化を効率よく誘導することができる。 According to the present invention, differentiation into osteoblasts can be efficiently induced in vitro. Moreover, according to this invention, the calcification of an osteoblast can be induced | guided | derived efficiently.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018095441A JP7143629B2 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | osteogenesis promoter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018095441A JP7143629B2 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | osteogenesis promoter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019198278A true JP2019198278A (en) | 2019-11-21 |
| JP7143629B2 JP7143629B2 (en) | 2022-09-29 |
Family
ID=68611900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018095441A Active JP7143629B2 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | osteogenesis promoter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7143629B2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004050078A1 (en) * | 2002-12-05 | 2004-06-17 | Takara Bio Inc. | Remedy |
| WO2008156221A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Hoya Corporation | Repair and treatment of bone defect by using factor produced by chondrocyte having hypertrophic ability and scaffold |
| WO2008156220A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Hoya Corporation | Repair and treatment of bone defect by using cells induced by factor produced by chondrocyte having hypertrophic ability and scaffold |
| US20110217352A1 (en) * | 2007-11-14 | 2011-09-08 | Osteosphere, Llc | Development of a human colloidal bone graft material |
| JP2012065742A (en) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Atree Co Ltd | Collagen/apatite oriented material, and method for manufacturing the same |
| WO2015159982A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 京都府公立大学法人 | Method for preparing osteoblasts and osteoblast inducer |
| WO2017109755A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Stemmatters, Biotecnologia E Medicina Regenerativa, S.A | Gellan gum-based hydrogels, methods and uses thereof |
| CN107892725A (en) * | 2017-12-27 | 2018-04-10 | 广东药科大学 | A kind of thizoma curculiginis polysaccharide and its preparation method and application |
-
2018
- 2018-05-17 JP JP2018095441A patent/JP7143629B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004050078A1 (en) * | 2002-12-05 | 2004-06-17 | Takara Bio Inc. | Remedy |
| WO2008156221A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Hoya Corporation | Repair and treatment of bone defect by using factor produced by chondrocyte having hypertrophic ability and scaffold |
| WO2008156220A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Hoya Corporation | Repair and treatment of bone defect by using cells induced by factor produced by chondrocyte having hypertrophic ability and scaffold |
| US20110217352A1 (en) * | 2007-11-14 | 2011-09-08 | Osteosphere, Llc | Development of a human colloidal bone graft material |
| JP2012065742A (en) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Atree Co Ltd | Collagen/apatite oriented material, and method for manufacturing the same |
| WO2015159982A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 京都府公立大学法人 | Method for preparing osteoblasts and osteoblast inducer |
| WO2017109755A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Stemmatters, Biotecnologia E Medicina Regenerativa, S.A | Gellan gum-based hydrogels, methods and uses thereof |
| CN107892725A (en) * | 2017-12-27 | 2018-04-10 | 广东药科大学 | A kind of thizoma curculiginis polysaccharide and its preparation method and application |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| THE ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY ADVANCES, vol. 5, JPN6022009352, 2015, pages 77996 - 78005, ISSN: 0004726553 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7143629B2 (en) | 2022-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zuk et al. | Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells | |
| Hwang et al. | Regulation of osteogenic and chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells in PEG-ECM hydrogels | |
| KR102635212B1 (en) | Cell culture method for mesenchymal stem cells | |
| JP6478428B2 (en) | Method for preparing pluripotent stem cells | |
| Zhang et al. | Recapitulation of cartilage/bone formation using iPSCs via biomimetic 3D rotary culture approach for developmental engineering | |
| Atari et al. | The enhancement of osteogenesis through the use of dental pulp pluripotent stem cells in 3D | |
| Hoffmann et al. | Comparison of in vitro‐cultivation of human mesenchymal stroma/stem cells derived from bone marrow and umbilical cord | |
| US10100274B2 (en) | Method for preparing chondrocytes | |
| Xiao et al. | The establishment of a chemically defined serum-free culture system for human dental pulp stem cells | |
| JP7322707B2 (en) | Differentiation induction and production method to beige and white adipocytes | |
| CN111263807A (en) | Artificial adipose tissue, method for producing same, method for producing artificial skin, and culture reagent for adipocytes | |
| Kermani et al. | Differentiation capacity of mouse dental pulp stem cells into osteoblasts and osteoclasts | |
| KR102644886B1 (en) | Method for Obtaining Differentiated Cells from Muscle-Derived Progenitor Cells | |
| JP7143629B2 (en) | osteogenesis promoter | |
| Degistirici et al. | Applicability of cord blood‐derived unrestricted somatic stem cells in tissue engineering concepts | |
| KR20220014318A (en) | Composition for inducing differentiation of mesenchymal stem cell from pluripotent stem cell comprising smad1/5/8 activator and use thereof | |
| Lindroos | Characterization and optimization of in vitro culture conditions of adult stem cells for clinical cell therapy | |
| Guedes | Biological Engineering | |
| Bigdeli | Derivation, Characterization and Differentiation of Feeder-Free Human Embryonic Stem Cells | |
| Bigdeli | To my grandfather |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210511 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220315 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220513 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220816 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220829 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7143629 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |