JP5564679B2 - Cardiomyocyte differentiation induction promoter and method of use thereof - Google Patents

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本発明は、心筋細胞分化誘導促進剤およびその使用方法に関する。   The present invention relates to a cardiomyocyte differentiation induction promoter and a method for using the same.

間葉系幹細胞は、骨芽細胞、骨細胞、脂肪細胞、軟骨細胞、筋肉細胞、ストローマ細胞、腱細胞等間葉系細胞への多分化能及び自己増殖能を有しているため、骨や軟骨、筋肉等の再生医療への応用が期待されている。
現在までに、心筋細胞に分化する能力を有する細胞として、子宮内膜、月経血、臍帯血、又は胎児付属臓器から単離された間葉系幹細胞が同定されている。この間葉系幹細胞は、フィーダー細胞との共培養により、心筋細胞に分化することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Mesenchymal stem cells have multipotency and self-proliferation ability to mesenchymal cells such as osteoblasts, bone cells, adipocytes, chondrocytes, muscle cells, stromal cells, tendon cells, etc. Application to regenerative medicine such as cartilage and muscle is expected.
To date, mesenchymal stem cells isolated from endometrium, menstrual blood, umbilical cord blood, or fetal accessory organs have been identified as cells capable of differentiating into cardiomyocytes. These mesenchymal stem cells are known to differentiate into cardiomyocytes by co-culture with feeder cells (see, for example, Patent Document 1).

WO2006/078034号公報WO2006 / 078034

本発明は、心筋細胞分化誘導促進剤、およびその使用方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a cardiomyocyte differentiation induction promoter and a method for using the same.

本発明者らは、以下の実施例に示すように、間葉系幹細胞をフィーダー細胞と共培養して心筋細胞に分化誘導させる際、予めIL−10またはプロゲステロンの存在下で間葉系幹細胞を前処理することによって、間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進できることを明らかにし、本発明を完成するに至った。   As shown in the Examples below, the present inventors pre-cultured mesenchymal stem cells in the presence of IL-10 or progesterone when co-cultured with feeder cells to induce differentiation into cardiomyocytes. It has been clarified that pretreatment can promote differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明に係る心筋細胞分化誘導促進剤は、間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進する促進剤であって、IL−10あるいはプロゲステロンを有効成分として含むことを特徴とする。ここで、間葉系幹細胞が子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることが好ましい。   That is, the cardiomyocyte differentiation induction promoter according to the present invention is a promoter that promotes the differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes, and is characterized by containing IL-10 or progesterone as an active ingredient. Here, the mesenchymal stem cells are preferably derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood.

また、本発明に係る心筋細胞分化誘導促進方法は、間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進する方法であって、IL−10あるいはプロゲステロン存在下において間葉系幹細胞(ヒト体内の間葉系幹細胞を除く)を培養することを特徴とする。この心筋細胞分化誘導促進方法において、間葉系幹細胞が、IL−10あるいはプロゲステロンの存在下で、2週間以上培養されることが好ましい。また、間葉系幹細胞が子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることが好ましい。 The method for promoting the induction of cardiomyocyte differentiation according to the present invention is a method for promoting the induction of differentiation of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes, comprising mesenchymal stem cells (between human bodies in the presence of IL-10 or progesterone). It is characterized by culturing leaf stem cells) . In this cardiomyocyte differentiation induction promoting method, the mesenchymal stem cells are preferably cultured for 2 weeks or more in the presence of IL-10 or progesterone. The mesenchymal stem cells are preferably derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood.

本発明に係る分化誘導方法は、間葉系幹細胞を心筋細胞へ分化させる方法であって、間葉系細胞(ヒト体内の間葉系幹細胞を除く)をIL−10あるいはプロゲステロンで処理する工程と、IL−10あるいはプロゲステロンで処理したその間葉系幹細胞をフィーダー細胞上で培養する工程と、を包含することを特徴とする。ここで、フィーダー細胞が、哺乳類胎仔由来の心筋細胞であることが好ましい。また、間葉系幹細胞が、IL−10あるいはプロゲステロンの存在下で、2週間以上培養されることが好ましい。さらに、間葉系幹細胞が子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることが好ましい。 The differentiation induction method according to the present invention is a method for differentiating mesenchymal stem cells into cardiomyocytes, which comprises treating mesenchymal stem cells (excluding mesenchymal stem cells in the human body) with IL-10 or progesterone. And culturing the mesenchymal stem cells treated with IL-10 or progesterone on feeder cells. Here, the feeder cell is preferably a cardiac muscle cell derived from a mammalian fetus. In addition, the mesenchymal stem cells are preferably cultured for 2 weeks or longer in the presence of IL-10 or progesterone. Furthermore, the mesenchymal stem cells are preferably derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood.

本発明に係る間葉系幹細胞は、心筋細胞へ分化する能力を有する間葉系幹細胞であって、IL−10あるいはプロゲステロンで処理されたことを特徴とする。このIL−10あるいはプロゲステロンによる処理が、IL−10あるいはプロゲステロン存在下において2週間以上培養することにより行われることが好ましい。また、間葉系幹細胞が、子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることが好ましい。   The mesenchymal stem cells according to the present invention are mesenchymal stem cells having the ability to differentiate into cardiomyocytes, and are characterized by being treated with IL-10 or progesterone. This treatment with IL-10 or progesterone is preferably carried out by culturing for 2 weeks or more in the presence of IL-10 or progesterone. The mesenchymal stem cells are preferably derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood.

本発明によって、心筋細胞分化誘導促進剤及びその使用方法を提供することができるようになった。   According to the present invention, a cardiomyocyte differentiation induction promoter and a method for using the same can be provided.

本発明の一実施形態である、羊膜、臍帯、胎盤の各組織1gあたりの間葉系幹細胞数を示すグラフである。It is a graph which shows the number of mesenchymal stem cells per 1 g of each tissue of amniotic membrane, umbilical cord, and placenta, which is an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態である、フィーダー細胞との共培養によるヒト羊膜由来間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導促進を示すグラフである。It is a graph which shows the differentiation induction promotion to the cardiac muscle cell of the human amnion origin mesenchymal stem cell by co-culture with a feeder cell which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態において、羊膜由来間葉系幹細胞の心筋梗塞巣への移植による心機能の回復を示すグラフ(A)および、心臓組織の顕微鏡写真(B)である。In one Embodiment of this invention, it is the graph (A) which shows the recovery | restoration of the cardiac function by the transplant to the myocardial infarction foci of an amnion origin mesenchymal stem cell, and the microscope picture (B) of a heart tissue. 本発明の一実施形態である、GFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞移植後2週間目の心臓組織の写真である。It is a photograph of the heart tissue 2 weeks after transplantation of GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells, which is an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態である、JEG−3細胞抽出物、プロゲステロン、IL−10、あるいは、INF−γの存在下で間葉系幹細胞を2週間培養した場合のHLA−Gタンパク質の発現を示したウエスタンブロットである。The expression of HLA-G protein when a mesenchymal stem cell is cultured for 2 weeks in the presence of JEG-3 cell extract, progesterone, IL-10, or INF-γ, which is an embodiment of the present invention is shown. Western blot. 本発明の一実施形態である、プロゲステロン(A)あるいはIL−10(B)の存在下で間葉系幹細胞を培養した場合の心筋細胞分化誘導を示すグラフである。It is a graph which shows cardiomyocyte differentiation induction when mesenchymal stem cells are cultured in the presence of progesterone (A) or IL-10 (B), which is an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態である、対照群、IL−10処理群、プロゲステロン処理群およびFK506処理群における、移植後2週間目の間葉系幹細胞の心筋分化細胞率を示したグラフである。It is the graph which showed the myocardial differentiated cell rate of the mesenchymal stem cell in the 2nd week after transplantation in the control group, IL-10 treatment group, progesterone treatment group and FK506 treatment group, which is one embodiment of the present invention.

以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention completed based on the above knowledge will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

実施の形態及び実施例に特に説明がない場合には、J. Sambrook, E. F. Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); F. M. Ausubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J.G. Seidman, J. A. Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd.等の標準的なプロトコール集に記載の方法、あるいはそれを修飾したり、改変した方法を用いる。また、市販の試薬キットや測定装置を用いる場合には、特に説明が無い場合、それらに添付のプロトコールを用いる。   Unless otherwise stated in the embodiments and examples, J. Sambrook, EF Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); FM Ausubel, R. Brent, RE Kingston, DD Moore, JG Seidman, JA Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd. The method described in the protocol collection, or a modified or modified method thereof is used. In addition, when using commercially available reagent kits and measuring devices, unless otherwise explained, protocols attached to them are used.

なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例等は、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図ならびに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々に修飾ができることは、当業者にとって明らかである。   The objects, features, advantages, and ideas of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description of the present specification, and those skilled in the art can easily reproduce the present invention from the description of the present specification. it can. The embodiments and specific examples of the invention described below show preferred embodiments of the present invention, and are shown for illustration or explanation. It is not limited. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made based on the description of the present specification within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.

(1)薬理作用
IL−10またはプロゲステロン存在下において間葉系幹細胞を培養し、この培養後の間葉系幹細胞をフィーダー細胞である哺乳類胎仔由来の心筋細胞と共培養すると、間葉系幹細胞の心筋細胞への分化を促進することができる。このことから、IL−10またはプロゲステロンは、分化誘導前の間葉系幹細胞に作用することによって、その間葉系幹細胞の分化状態を心筋細胞の方向へ進めると考えられる。
(1) Pharmacological action When mesenchymal stem cells are cultured in the presence of IL-10 or progesterone and the cultured mesenchymal stem cells are co-cultured with mammalian fetal cardiomyocytes as feeder cells, the mesenchymal stem cells Differentiation into cardiomyocytes can be promoted. From this, it is considered that IL-10 or progesterone acts on the mesenchymal stem cells before differentiation induction to advance the differentiation state of the mesenchymal stem cells toward the cardiomyocytes.

(2)IL−10あるいはプロゲステロンを含有する薬剤の有用性
前述の通り、IL−10およびプロゲステロンは分化誘導前の間葉系幹細胞に作用することによって、その間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進することができる。従って、IL−10あるいはプロゲステロンを有効成分として含有する薬剤は、間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進する心筋細胞分化誘導促進剤として有用である。本発明に係る心筋細胞分化誘導促進剤は、IL−10とプロゲステロンのどちらかを有効量含有しても、または、その両方を含有してもよい。
(2) Usefulness of drugs containing IL-10 or progesterone As described above, IL-10 and progesterone act on mesenchymal stem cells before differentiation induction, thereby inducing differentiation of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes. Can be promoted. Therefore, a drug containing IL-10 or progesterone as an active ingredient is useful as a cardiomyocyte differentiation induction promoter that promotes differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes. The cardiomyocyte differentiation induction promoter according to the present invention may contain an effective amount of either IL-10 or progesterone, or may contain both.

間葉系幹細胞は、それ自身、自己複製能、自己増殖能、および多分化能を有するため、これらの薬剤あるいは製剤を用いることによって、in vitroで培養することにより、間葉系幹細胞から多量の心筋細胞を産生することが可能になる。現在、新薬の開発において、薬物スクリーニング試験、毒性試験、安全性薬理試験等に用いることが可能な心筋細胞の供給が求められているので、本発明の心筋細胞分化誘導方法を用いれば、このような試験の実施に合わせて十分な量の心筋細胞を確保することが可能になる。   Mesenchymal stem cells themselves have self-renewal ability, self-proliferation ability, and pluripotency. Therefore, by using these drugs or preparations, a large amount of mesenchymal stem cells can be obtained by culturing in vitro. It becomes possible to produce cardiomyocytes. Currently, in the development of new drugs, there is a demand for the supply of cardiomyocytes that can be used in drug screening tests, toxicity tests, safety pharmacology tests, and the like. It is possible to secure a sufficient amount of cardiomyocytes in accordance with the implementation of such tests.

また、本発明に係る薬剤で間葉系幹細胞を処理することにより、他家移植可能な細胞を得ることができる。このようにして得られた細胞は、再生医療分野において高い利用価値を有する。例えば、本発明に係る薬剤で処理した間葉系幹細胞を、ダメージを受けたり機能不全に陥ったりした心臓組織に必要量移植することにより、移植部位において新たな心筋細胞分化を促し、組織再生および心機能改善することができる。この場合、移植細胞である間葉系幹細胞の由来動物種(ドナー)と、移植を受ける動物種(レシピエント)は同一であることが好ましいが、IL−10あるいはプロゲステロンにより処理された間葉系幹細胞は高い免疫寛容性を有するため、特に限定されず、例えばヒトの間葉系幹細胞をマウスの心臓に移植することも可能である。心筋へ分化する能力を有する間葉系幹細胞の移植のための調製法は特に制限されず、当業者が適宜選択できるが、例えば、培地やバッファーに懸濁して調製しても、あるいは細胞塊や細胞シートに調製してもよい。ここで、上記レシピエントの疾病は、心筋の再生により病状の改善が期待される疾病であれば特に限定されず、例えば、心筋梗塞が挙げられる。   In addition, by treating mesenchymal stem cells with the agent according to the present invention, cells that can be transplanted to another family can be obtained. The cells thus obtained have high utility value in the field of regenerative medicine. For example, by transplanting a necessary amount of mesenchymal stem cells treated with the drug according to the present invention into damaged or dysfunctional heart tissue, it promotes new cardiomyocyte differentiation at the transplantation site, tissue regeneration and Can improve heart function. In this case, the mesenchymal stem cell-derived animal species (donor) and transplanted animal species (recipient) are preferably the same, but the mesenchymal cells treated with IL-10 or progesterone are preferred. Stem cells have high immunological tolerance and are not particularly limited. For example, human mesenchymal stem cells can be transplanted into the heart of a mouse. The preparation method for transplantation of mesenchymal stem cells having the ability to differentiate into myocardium is not particularly limited and can be appropriately selected by those skilled in the art. For example, even if prepared by suspending in a medium or buffer, A cell sheet may be prepared. Here, the disease of the recipient is not particularly limited as long as the disease is expected to be improved by regeneration of the myocardium, and examples thereof include myocardial infarction.

(3)本発明に係る薬剤の製造
IL−10は生体から単離されたものであっても、遺伝子組み換え技術を用いて製造された組み換え体であってもよい。なお、IL−10が由来する動物は心筋細胞分化誘導機能を有する範囲で特に制限されないが、間葉系幹細胞が由来する動物種と同じであることが好ましく、例えば、ヒト由来の間葉系幹細胞を培養する場合には、ヒト由来のIL−10を用いることが好ましい。本薬剤に含まれるIL−10濃度は、下記分化誘導方法に必要な最終濃度を考慮し、当業者が適宜決定できる。
(3) Production of drug according to the present invention IL-10 may be isolated from a living body or may be a recombinant produced using a gene recombination technique. The animal from which IL-10 is derived is not particularly limited as long as it has a cardiomyocyte differentiation-inducing function, but is preferably the same as the animal species from which the mesenchymal stem cells are derived. For example, human-derived mesenchymal stem cells It is preferable to use human-derived IL-10. The concentration of IL-10 contained in this drug can be appropriately determined by those skilled in the art in consideration of the final concentration required for the differentiation induction method described below.

本発明に係るプロゲステロンは、生体から単離、精製された天然プロゲステロン(化学名4−prehnene−3,20−dione)であっても、あるいは、人工プロゲステロン(カプロン酸ヒドロキシプロゲステロン、化学名17−hydroxy−4−pregnene−3,20−dione hexanoate)であってもよく、間葉系幹細胞の心筋細胞分化誘導機能を有する範囲で制限されない。生体から単離するために用いる動物については、プロゲステロンが間葉系幹細胞の心筋細胞分化誘導機能を有する範囲で特に制限されないが、間葉系幹細胞が由来する動物種と同じであることが好ましく、例えば、ヒト由来の間葉系幹細胞を培養する場合には、ヒト由来のプロゲステロンを用いることが好ましい。これらの天然および人工プロゲステロンは、試薬や医薬品として市販されているものであってもよい。天然プロゲステロンの市販医薬品としては、例えばプロゲホルモン(Progehormon、 持田製薬株式会社)がある。また、人工プロゲステロンの市販医薬品としては、例えばプロゲデボー(持田製薬株式会社)がある。いずれの医薬品も、製剤化のために必要に応じてプロゲステロン以外の添加物等が含まれていてもよい。本薬剤に含まれるプロゲステロン濃度は、下記心筋細胞分化誘導方法に必要な最終濃度を考慮し、当業者が適宜決定できる。   The progesterone according to the present invention may be natural progesterone (chemical name 4-prehnene-3,20-dione) isolated and purified from a living body, or artificial progesterone (hydroxyprogesterone caproate, chemical name 17-hydroxy). -4-pregnene-3,20-dione hexanoate), and is not limited as long as it has a cardiomyocyte differentiation inducing function of mesenchymal stem cells. The animal used for isolation from the living body is not particularly limited as long as progesterone has a cardiomyocyte differentiation inducing function of mesenchymal stem cells, preferably the same as the animal species from which the mesenchymal stem cells are derived, For example, when culturing human-derived mesenchymal stem cells, it is preferable to use human-derived progesterone. These natural and artificial progesterones may be commercially available as reagents and pharmaceuticals. Examples of commercially available drugs for natural progesterone include Progehormon (Mochida Pharmaceutical Co., Ltd.). Moreover, as a commercially available pharmaceutical product of artificial progesterone, there is, for example, Progedevo (Mochida Pharmaceutical Co., Ltd.) Any pharmaceutical may contain additives other than progesterone as necessary for formulation. The progesterone concentration contained in this drug can be appropriately determined by those skilled in the art in consideration of the final concentration required for the following cardiomyocyte differentiation inducing method.

さらに、本発明に係る心筋細胞分化誘導促進剤は、IL−10とプロゲステロン以外の物質であって、間葉系細胞に作用して心筋細胞への分化誘導を促進する物質を一種類、あるいは複数種含有してもよい。この物質として、例えば、テルミサルタンやバルサルタン等のアンギオテンシンII受容体薬、および、ピオグリタゾン等が挙げられるが、これらに限定されない。   Furthermore, the cardiomyocyte differentiation induction promoter according to the present invention is a substance other than IL-10 and progesterone, and one or more substances that act on mesenchymal cells and promote differentiation induction into cardiomyocytes. It may contain seeds. Examples of this substance include, but are not limited to, angiotensin II receptor drugs such as telmisartan and valsartan, and pioglitazone.

また、この薬剤は、必要に応じて上記有効成分以外の、薬学的に許容される担体を含有し製剤化される。ここで用いられる薬学的に許容される担体は、調製される医薬組成物の形態に応じて、慣用されている担体の中から適宜選択して用いることができる。例えば、医薬組成物が溶液形態として調製される場合、担体として、精製水(滅菌水)または生理学的緩衝液、グリコール、グリセロール、オリーブ油のような注射投与可能な有機エステルなどを使用することができる。また、この医薬組成物には、慣用的に用いられる安定剤、賦形剤などを含むことができる。   In addition, this drug is formulated by containing a pharmaceutically acceptable carrier other than the above active ingredients as necessary. The pharmaceutically acceptable carrier used here can be appropriately selected from commonly used carriers according to the form of the pharmaceutical composition to be prepared. For example, when the pharmaceutical composition is prepared in solution form, purified water (sterile water) or physiological buffer, injectable organic esters such as glycol, glycerol, olive oil, etc. can be used as a carrier. . The pharmaceutical composition may contain conventionally used stabilizers, excipients and the like.

(4)間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導方法
本発明に係る間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導促進方法は、IL−10あるいはプロゲステロンの存在下で間葉系幹細胞を処理することを特徴とする。以下、間葉系幹細胞を心筋細胞へ分化誘導する方法について、詳細を述べる。
(4) Method for Inducing Differentiation of Mesenchymal Stem Cells into Cardiomyocytes The method for promoting differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes according to the present invention treats mesenchymal stem cells in the presence of IL-10 or progesterone. It is characterized by that. Hereinafter, the method for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes will be described in detail.

(i)間葉系幹細胞の調製及び前処理
間葉系幹細胞は、心筋細胞に分化する能力を有する間葉系幹細胞であればよく、例えば、子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯、臍帯血、月経血から採取することができる。これら間葉系幹細胞の材料は、月経あるいは出産の際に十分な量を容易に確保することができるため、通常の臓器移植のようにドナー不足に陥ることがない。また、自家移植の場合には必要性が生じてから、原料となる移植細胞や組織を採取するため、移植前処理のための待ち時間が必要であるが、間葉系幹細胞の場合には事前に必要な処理を行って移植に備えておくことができる。
(I) Preparation and pretreatment of mesenchymal stem cells The mesenchymal stem cells may be mesenchymal stem cells having the ability to differentiate into cardiomyocytes, such as endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord, umbilical cord blood, It can be taken from menstrual blood. Since these mesenchymal stem cell materials can be easily secured in a sufficient amount during menstruation or childbirth, there is no shortage of donors unlike normal organ transplantation. In addition, in the case of autologous transplantation, a waiting time for pre-transplantation treatment is necessary to collect transplant cells and tissues as raw materials after the necessity arises. It is possible to prepare for transplantation by performing necessary processing.

これらの材料から間葉系幹細胞を調製する際、用いる材料に対して適切な前処理を行う。例えば、間葉系幹細胞を巻き込んだ細胞塊になっている場合には、含まれている細胞を解離するために、材料に対してピペッティング等による物理的処理や、酵素等による化学的処理を行えばよい。酵素としては、トリプシン、コラゲナーゼ等、常法で用いられている酵素が挙げられる。また、例えば、臍帯血、月経血等の血液から間葉系幹細胞を調製する際は、低張溶液(例えば、水等)で処理することにより、赤血球を溶血しておくことが好ましい。   When preparing mesenchymal stem cells from these materials, appropriate pretreatment is performed on the materials to be used. For example, in the case of a cell mass involving mesenchymal stem cells, in order to dissociate the contained cells, the material is subjected to physical treatment such as pipetting or chemical treatment such as enzymes. Just do it. Examples of the enzyme include enzymes conventionally used, such as trypsin and collagenase. For example, when preparing mesenchymal stem cells from blood such as umbilical cord blood or menstrual blood, it is preferable to hemolyze erythrocytes by treatment with a hypotonic solution (for example, water).

このようにして得られた間葉系幹細胞を遠心分離(500〜2000rpm、3〜10分)し、沈殿させた細胞に培地を入れて細胞浮遊液を調製した後、細胞を10,000〜20,000/cmでプレートに播種し、5日以上、好ましくは2週間以上、最も好ましくは2週間、37℃、5%COインキュベーターで培養する。 The mesenchymal stem cells thus obtained are centrifuged (500 to 2000 rpm, 3 to 10 minutes), a medium is added to the precipitated cells, and a cell suspension is prepared. The plate is seeded at 1,000 / cm 2 and cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator for 5 days or longer, preferably 2 weeks or longer, most preferably 2 weeks.

ここで用いる培地は、間葉系幹細胞を培養することができる培地であれば特に限定されず、例えば、α−MEM(α−minimum essential medium)、DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)、IMDM(Isocove’s modified Dulbecco’s medium)等が挙げられる。また、培地は、5〜10%ウシ胎仔血清(FCS)を含んでいることが好ましく、ペニシリン、ストレプトマイシン等の抗生物質を含んでいてもよい。また、後にフィーダー細胞と共培養して心筋細胞へ分化誘導する際、その分化を促進するために、培地にはIL−10あるいはプロゲステロンを含む心筋分化誘導促進剤を添加しておく。添加するIL−10の濃度は、例えば、1〜100ng/mLであることが好ましく、10ng/mLであることが特に好ましい。プロゲステロンの濃度は、1〜100ng/mLであることが好ましく、10ng/mLであることが特に好ましい。このような条件下で培養した結果、間葉系幹細胞は心筋へ分化する能力が亢進した間葉系幹細胞となる。 The medium used here is not particularly limited as long as it can culture mesenchymal stem cells. For example, α-MEM (α-minimum essential medium), DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium), IMDM (Isocove's modified) Dulbecco's medium). The medium preferably contains 5 to 10% fetal calf serum (FCS), and may contain antibiotics such as penicillin and streptomycin. In addition, when the cells are later co-cultured with feeder cells to induce differentiation into cardiomyocytes, a myocardial differentiation induction promoter containing IL-10 or progesterone is added to the medium in order to promote the differentiation. The concentration of IL-10 to be added is, for example, preferably 1 to 100 ng / mL, and particularly preferably 10 ng / mL. The concentration of progesterone is preferably 1 to 100 ng / mL, and particularly preferably 10 ng / mL. As a result of culturing under such conditions, mesenchymal stem cells become mesenchymal stem cells with enhanced ability to differentiate into cardiac muscle.

なお、IL−10またはプロゲステロンの存在下で間葉系幹細胞を培養する際、他の分化誘導促進方法を組み合わせてもよく、例えば、フィーダー細胞(例えば、心筋細胞)との共培養、5−アザシチジン、DMSO、またはオキシトシン等の投与が挙げられる。また、IL−10およびプロゲステロンの両方の存在下で間葉系幹細胞を培養してもよい。   When culturing mesenchymal stem cells in the presence of IL-10 or progesterone, other differentiation induction promoting methods may be combined. For example, co-culture with feeder cells (for example, cardiomyocytes), 5-azacytidine , DMSO, or oxytocin. In addition, mesenchymal stem cells may be cultured in the presence of both IL-10 and progesterone.

(ii)フィーダー細胞の調製
フィーダー細胞は、間葉系幹細胞の分化誘導を起こさせることができる細胞であれば特に限定されないが、心筋細胞の初代培養細胞等が挙げられる。なお、フィーダー細胞として培養細胞を用いる場合、細胞の増殖を防ぐために、用いる培養細胞に対して、γ線照射やマイトマイシン等による処理を予め施しておくことが好ましい。ここでは、哺乳類胎仔由来の心筋細胞を用いたフィーダー細胞の調製方法の一例について述べる(詳細は、The Journal of Gene Medicine, 6, 833-845, 2004 を参照のこと)。
(Ii) Preparation of feeder cells The feeder cells are not particularly limited as long as they can induce differentiation of mesenchymal stem cells, and examples include primary cultured cells of cardiomyocytes. In addition, when using a cultured cell as a feeder cell, in order to prevent the proliferation of a cell, it is preferable to perform the process by a gamma ray irradiation, mitomycin, etc. with respect to the cultured cell to be used beforehand. Here, an example of a method for preparing feeder cells using mammalian fetal cardiomyocytes will be described (for details, see The Journal of Gene Medicine, 6, 833-845, 2004).

まず、胎生14〜16日目の哺乳類(例えば、マウス等)の胎仔の心臓を切除し、5〜10%FCS含有DMEM培地、又は5〜10%FCS含有DMEM/F−12培地に入れ、眼科用ハサミを用いて細かく切る。次に、心筋組織から心筋細胞を解離するために、組織の間質を消化するトリプシンなどの酵素を上記培養皿に入れて、37℃で5分間インキュベートする。   First, the fetal heart of a mammal (for example, mouse etc.) of embryonic day 14-16 is excised and placed in a DMEM medium containing 5-10% FCS or a DMEM / F-12 medium containing 5-10% FCS, and ophthalmology Finely cut using scissors. Next, in order to dissociate cardiomyocytes from the myocardial tissue, an enzyme such as trypsin that digests the stroma of the tissue is placed in the culture dish and incubated at 37 ° C. for 5 minutes.

酵素処理後、上記手法によって調製した細胞を遠心分離(500〜2000rpm、3〜10分)し、沈殿物にDMEMなどの培地を入れて細胞浮遊液を調製する。また、培地は、5〜10%FCSを含んでいることが好ましく、ペニシリン、ストレプトマイシン等の抗生物質を含んでいてもよい。細胞浮遊液を培養皿に入れて、37℃、5%COインキュベーターで培養する。培養皿は、予めゼラチン等でコーティングしておくことが好ましい。培養後、培養上清を吸引によって除去し、培養皿に付着した細胞を、以下の実験に用いるフィーダー細胞とする。 After enzyme treatment, the cells prepared by the above method are centrifuged (500 to 2000 rpm, 3 to 10 minutes), and a medium such as DMEM is added to the precipitate to prepare a cell suspension. The medium preferably contains 5 to 10% FCS, and may contain antibiotics such as penicillin and streptomycin. The cell suspension is placed in a culture dish and cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator. The culture dish is preferably coated with gelatin or the like in advance. After culture, the culture supernatant is removed by aspiration, and the cells attached to the culture dish are used as feeder cells for the following experiments.

(iii)間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導
得られた間葉系幹細胞を心筋細胞へ分化誘導するため、フィーダー細胞上に、1×10〜1×10細胞/cmの濃度になるように間葉系幹細胞を添加し、37℃、5%COインキュベーターで培養する。この際、培地には、IL−10またはプロゲステロンを添加してもしなくてもよく、IL−10およびプロゲステロンの両方を添加してもよい。
(Iii) Differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes In order to induce differentiation of the obtained mesenchymal stem cells into cardiomyocytes, a concentration of 1 × 10 1 to 1 × 10 2 cells / cm 2 is provided on the feeder cells. Mesenchymal stem cells are added and cultured at 37 ° C. in a 5% CO 2 incubator. At this time, IL-10 or progesterone may or may not be added to the medium, and both IL-10 and progesterone may be added.

ここで用いるフィーダー細胞は、間葉系幹細胞と同じ動物種から調製することが好ましいが、これに限定されず、例えばヒト間葉系幹細胞との共培養のために、入手が比較的容易なマウスやラットの心筋細胞を用いることができる。   The feeder cells used here are preferably prepared from the same animal species as the mesenchymal stem cells, but are not limited thereto, for example, mice that are relatively easily available for co-culture with human mesenchymal stem cells. Or rat cardiomyocytes can be used.

なお、フィーダー細胞と間葉系幹細胞とを区別するために、フィーダー細胞を予め標識しておいてもよい。標識方法としては、例えば、Green fluorescent protein(GFP)遺伝子を体全体で発現するトランスジェニック動物からフィーダー細胞を調製したり、GFP遺伝子をフィーダー細胞に遺伝子導入して標識したり、細胞に無害な色素を微細注入することにより標識したりする方法等が挙げられる(Takeda et al., The Journal of Gene Medicine, 6, 833-845, 2004 を参照のこと)。   In order to distinguish between feeder cells and mesenchymal stem cells, the feeder cells may be labeled in advance. Examples of the labeling method include preparing feeder cells from a transgenic animal that expresses the green fluorescent protein (GFP) gene throughout the body, introducing a GFP gene into a feeder cell for labeling, or a pigment that is harmless to cells. And the like by microinjection (see Takeda et al., The Journal of Gene Medicine, 6, 833-845, 2004).

(iv)分化誘導された心筋細胞の同定
分化誘導された心筋細胞は、一つ一つの細胞の辺縁が細胞の中心方向に集合するように拍動し、収縮時に細胞質が厚くなるため、間葉系幹細胞を予めGFP等で蛍光標識しておけば、心筋細胞を細胞レベルで同定することができ、容易に心筋細胞を観察できるようになる。また、複数の細胞の拍動が同期化して、一群の細胞で拍動を打つようになることもある。分化誘導された心筋細胞はこのような特徴を有するので、顕微鏡下において、容易に同定することができる。
(Iv) Identification of differentiation-induced cardiomyocytes Differentiation-induced cardiomyocytes pulsate so that the edges of each cell gather toward the center of the cell, and the cytoplasm becomes thicker during contraction. If the leaf stem cells are fluorescently labeled with GFP or the like in advance, the cardiomyocytes can be identified at the cell level, and the cardiomyocytes can be easily observed. In addition, the pulsation of a plurality of cells may be synchronized, and the pulsation may occur with a group of cells. Differentiated cardiomyocytes have such characteristics and can be easily identified under a microscope.

あるいは、心筋細胞に特異的なマーカーを用いて、分化誘導した心筋細胞数を測定してもよい。例えば、in situ hybridization 法や免疫染色法などにより、心筋細胞に特異的なmRNAやタンパク質の発現を検出することができる。心筋細胞に特異的なマーカーとしては、例えば、Nkx2.5/Csx、GATA4、TEF−1、MEF−2C、MEF−2D、MEF−2A、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、α−ミオシン重鎖(α−MHC)、β−ミオシン重鎖(β−MHC)、ミオシン軽鎖−2a(MLC−2a)、ミオシン軽鎖−2v(MLC−2v)、α−心筋アクチン、心筋Troponin T、心筋Troponin I、Connexin43(Cx43)等が挙げられる(J. Clin. Invest., 103, 697-705, 1999)を参照のこと)が、これらに限定されない。   Alternatively, the number of cardiomyocytes induced to differentiate may be measured using a marker specific for cardiomyocytes. For example, the expression of mRNA and protein specific for cardiomyocytes can be detected by in situ hybridization or immunostaining. Examples of markers specific to cardiomyocytes include Nkx2.5 / Csx, GATA4, TEF-1, MEF-2C, MEF-2D, MEF-2A, atrial natriuretic peptide (ANP), brain natriuretic peptide ( BNP), α-myosin heavy chain (α-MHC), β-myosin heavy chain (β-MHC), myosin light chain-2a (MLC-2a), myosin light chain-2v (MLC-2v), α-myocardium Examples include, but are not limited to, actin, myocardial Troponin T, myocardial Troponin I, Connexin 43 (Cx43) (see J. Clin. Invest., 103, 697-705, 1999).

[実験方法]
==抗体==
一次抗体として、抗ヒト心筋Troponin IマウスIgG抗体(Monoclonal mouse anti-cardiac Troponin I for human(カタログ番号4T21、Lot 98/10-T21-C2、HyTest社))、抗Sarcomeric-alpha actininマウスIgG抗体(カタログ番号A7811、Sigma-aldrich社)、抗Connexin43ウサギIgG抗体(カタログ番号C6219、Sigma-aldrich社)、抗HLA−GマウスIgG抗体(Ab7758、Abcam社)を用いた。なお、Troponin Iは心筋を標識する。また、Sarcomeric-alpha actininはアクチン結合タンパク質であり、これに対する抗体によりアクチンの局在を検出することができる。Connexin43は心臓のギャップジャンクションに存在するタンパク質で、心臓の分化・発達に関与しているとされる。
[experimental method]
== Antibody ==
Primary antibodies include anti-human myocardial Troponin I mouse IgG antibody (Monoclonal mouse anti-cardiac Troponin I for human (Cat. No. 4T21, Lot 98 / 10-T21-C2, HyTest)), anti-Sarcomeric-alpha actinin mouse IgG antibody ( Catalog number A7811, Sigma-aldrich), anti-Connexin 43 rabbit IgG antibody (catalog number C6219, Sigma-aldrich), and anti-HLA-G mouse IgG antibody (Ab7758, Abcam) were used. Troponin I labels the myocardium. Sarcomeric-alpha actinin is an actin-binding protein, and the localization of actin can be detected by an antibody against it. Connexin 43 is a protein present in the heart gap junction, and is considered to be involved in the differentiation and development of the heart.

免疫組織化学染色法の二次抗体として、TRITC標識抗マウスIgG抗体(Sigma社)、Cy5標識抗ウサギIgG抗体(Sigma社)を適宜用いた。   As secondary antibodies for immunohistochemical staining, TRITC-labeled anti-mouse IgG antibody (Sigma) and Cy5-labeled anti-rabbit IgG antibody (Sigma) were appropriately used.

==GFP標識間葉系幹細胞の調製==
慶應大学病院倫理委員会で承認されたプロコールに従って、インフォームドコンセントを行ったボランティアから、出産の際に羊膜、胎盤、あるいは臍帯を採取した。各組織を、20mlのDMEM培地(1% FCS、100U/mlペニシリン、100ng/mlストレプトマイシン、及び500U/L ヘパリン含有)を入れた50mlポリプロピレンチューブに移した。チューブ内で組織を軽く洗浄した後、10cm培養皿に移した。眼科用ハサミを用いて、組織を約1〜5mm大に細かく切り、数分間静置した後、血液細胞が含まれる上清を除去し、再び、DMEM培地で洗浄した。この操作を3〜4回繰り返し、最終的に、切断された各組織を10%FCS含有α―MEM培地に入れ、この組織片が3〜5個/cmの濃度になるように培養皿に静置し、37℃、5%COインキュベーターで培養した。その後、Takeda et al. (J. Gene Med., 6, 833-845, 2004)の方法に従って、組織から自然に遊走してきた間葉系幹細胞にGFP遺伝子発現アデノウイルスを感染させ、間葉系幹細胞をGFPで標識した。さらに4日間培養を続けた後、共焦点蛍光顕微鏡(FV1000、 Olympus社)を用いて、間葉系幹細胞におけるGFPの発現を確認した。
== Preparation of GFP-labeled mesenchymal stem cells ==
Amniotic membrane, placenta, or umbilical cord was collected at the time of childbirth from volunteers who gave informed consent according to the pro-call approved by Keio University Hospital Ethics Committee. Each tissue was transferred to a 50 ml polypropylene tube containing 20 ml of DMEM medium (containing 1% FCS, 100 U / ml penicillin, 100 ng / ml streptomycin, and 500 U / L heparin). The tissue was gently washed in the tube and then transferred to a 10 cm culture dish. Using ophthalmic scissors, the tissue was cut into approximately 1 to 5 mm 3 pieces, allowed to stand for several minutes, and then the supernatant containing blood cells was removed and washed again with DMEM medium. This operation is repeated 3 to 4 times. Finally, each cut tissue is placed in α-MEM medium containing 10% FCS, and the tissue pieces are placed in a culture dish so that the concentration of the tissue pieces is 3 to 5 pieces / cm 2. It was allowed to stand and cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator. Then, according to the method of Takeda et al. (J. Gene Med., 6, 833-845, 2004), mesenchymal stem cells that have migrated naturally from the tissue are infected with adenovirus expressing GFP gene, and mesenchymal stem cells Was labeled with GFP. After further culturing for 4 days, the expression of GFP in the mesenchymal stem cells was confirmed using a confocal fluorescence microscope (FV1000, Olympus).

==フィーダー細胞の調製==
フィーダー細胞としては、マウス(BALB/C)胎仔由来の心筋細胞を用いた。その調製は以下のようにして行った。
== Preparation of feeder cells ==
As feeder cells, mouse (BALB / C) fetal cardiomyocytes were used. The preparation was performed as follows.

まず、胎生14〜16日目の心臓を切除し、10%FCS含有DMEM培地中で、眼科用ハサミを用いて、細かく切った。心筋組織から心筋細胞を解離させるために、組織の間質を消化するタンパク質分解酵素(0.05%トリプシンおよび0.25mmol/L EDTA含有PBS)を培地に添加し、37℃で5分間インキュベートした。   First, the hearts of embryonic day 14 to 16 were excised and cut into pieces in a DMEM medium containing 10% FCS using scissors for ophthalmology. To dissociate cardiomyocytes from myocardial tissue, proteolytic enzymes that digest tissue stroma (PBS containing 0.05% trypsin and 0.25 mmol / L EDTA) were added to the medium and incubated at 37 ° C. for 5 minutes. .

酵素処理後、遠心分離(1500rpm、3分)し、沈殿した細胞を10%FCS含有DMEM培地に懸濁して細胞浮遊液を調製し、培養皿に播種して37℃でインキュベートした。30分〜3時間後、培養上清を吸引によって除去し、5×10細胞/cmの濃度になるように培養皿に播種した。これをフィーダー細胞として、各実施例に用いた。 After enzyme treatment, the mixture was centrifuged (1500 rpm, 3 minutes), the precipitated cells were suspended in 10% FCS-containing DMEM medium to prepare a cell suspension, seeded on a culture dish, and incubated at 37 ° C. After 30 minutes to 3 hours, the culture supernatant was removed by aspiration and seeded on a culture dish to a concentration of 5 × 10 3 cells / cm 2 . This was used as a feeder cell in each Example.

==心筋細胞分化誘導の評価法==
本実施例では、Troponin I発現を心筋細胞の分化マーカーとして用い、GFP標識間葉系幹細胞数に対するTroponin I陽性細胞数の頻度を算出し(Exp. Cell Res., 15, 313 (12), 2550-62, 2007)、間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を評価した。
== Evaluation method of cardiomyocyte differentiation induction ==
In this example, Troponin I expression was used as a differentiation marker for cardiomyocytes, and the frequency of Troponin I positive cells relative to the number of GFP-labeled mesenchymal stem cells was calculated (Exp. Cell Res., 15, 313 (12), 2550 -62, 2007), the induction of differentiation of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes was evaluated.

<in vitroでの分化誘導評価>
間葉系幹細胞とフィーダー細胞である心筋細胞との共培養開始から1週間後、培養皿に存在する細胞に対して、ヒト心筋細胞に特異的なタンパク質であるTroponin Iに対する抗体を用いて、免疫染色を行った。
<In vitro differentiation induction evaluation>
One week after the start of co-culture of mesenchymal stem cells and cardiomyocytes as feeder cells, the cells present in the culture dish were immunized with an antibody against Troponin I, a protein specific for human cardiomyocytes. Staining was performed.

まず、1%HCL含有70%エタノールで洗浄したスライドグラスに、10倍希釈したPoly-L-Lysine溶液 (P8920、 Sigma社)を上層し、室温で5分間放置した後、Poly-L-Lysine溶液を除去し、スライドグラスを十分乾燥することによって、免疫染色を行うスライドグラスをリジンコートした。次に、間葉系幹細胞とフィーダー細胞である心筋細胞を共培養した後の細胞を0.25mmol/L EDTA含有PBSで剥がし、遠心分離(1500rpm、3分)し、沈殿した細胞を10%FCS含有DMEM培地に入れて細胞浮遊液を調製した。この細胞浮遊液を、リジンコートしたスライドグラスの上にのせて1時間放置し、スライドグラスに細胞を接着させた後、4%ホルムアルデヒド溶液を用いて細胞を固定し、0.02% Triton−X含有PBS溶液に20分間浸して、細胞膜を破壊した。一次抗体として、PBSで希釈した抗Troponin I抗体(400倍希釈)を上層し、保湿しながら冷蔵庫内で1日反応させた後、PBSで洗浄し、次に、二次抗体として、TRITC標識抗マウスIgG抗体(200倍希釈)を上層し、保湿しながら室温で30分反応させた。細胞をPBSで洗浄後、共焦点レーザー顕微鏡(FV1000、Olympus社)を用いて観察した。   First, a 10-fold diluted Poly-L-Lysine solution (P8920, Sigma) was overlaid on a slide glass washed with 70% ethanol containing 1% HCL, left at room temperature for 5 minutes, and then the Poly-L-Lysine solution. The slide glass to be immunostained was lysine-coated by removing the sample and sufficiently drying the slide glass. Next, the cells after the co-culture of the mesenchymal stem cells and the cardiomyocytes as feeder cells were peeled off with PBS containing 0.25 mmol / L EDTA, centrifuged (1500 rpm, 3 minutes), and the precipitated cells were treated with 10% FCS. A cell suspension was prepared in the DMEM medium. This cell suspension is placed on a lysine-coated slide glass and allowed to stand for 1 hour. After the cells are allowed to adhere to the slide glass, the cells are fixed using a 4% formaldehyde solution, and 0.02% Triton-X. The cell membrane was disrupted by soaking in a PBS solution containing 20 minutes. As a primary antibody, an anti-Troponin I antibody diluted with PBS (400-fold dilution) is overlaid, reacted in a refrigerator for 1 day while moisturizing, washed with PBS, and then as a secondary antibody, a TRITC labeled anti-antibody Mouse IgG antibody (diluted 200 times) was overlaid and allowed to react for 30 minutes at room temperature while moisturizing. The cells were washed with PBS and then observed using a confocal laser microscope (FV1000, Olympus).

<in vivoでの分化誘導評価>
ラットから摘出した心臓組織を4%ホルムアルデヒトで固定した後、凍結心臓短軸切片を作製した。この切片にPBSで希釈した抗Troponin I抗体(400倍希釈)を上層し、4℃で12時間反応させた後、PBSで洗浄した。二次抗体としてPBSに希釈したTRITC標識抗マウスIgG抗体(100倍希釈)を上層し、20℃で1時間反応させた後、細胞をPBSで洗浄し、共焦点レーザー顕微鏡(FV1000、Olympus社)を用いて観察した。
<In vivo differentiation induction evaluation>
The heart tissue extracted from the rat was fixed with 4% formaldehyde, and then a frozen heart short-axis section was prepared. The slice was overlaid with anti-Troponin I antibody (diluted 400 times) diluted with PBS, reacted at 4 ° C. for 12 hours, and then washed with PBS. TRITC-labeled anti-mouse IgG antibody (diluted 100 times) diluted in PBS as a secondary antibody was overlayered, reacted at 20 ° C. for 1 hour, washed with PBS, and confocal laser microscope (FV1000, Olympus) Was observed.

==心筋梗塞モデルラット作製==
ラット(Wister Rat、6〜8週齢、雄雌)を2%イソフルレンにより麻酔し、人工呼吸器を装着した。このラットの胸部を切開し、心臓冠状動静脈を絹糸で結紮して心臓血管障害を誘発した。その後胸部を縫合し、ラットが回復後、飼育を続けた。この心臓血管障害によって血流のなくなった組織において、通常心筋梗塞が引き起こされる。
== Myocardial infarction model rat production ==
Rats (Wister Rat, 6-8 weeks old, male and female) were anesthetized with 2% isoflurane and fitted with a ventilator. The chest of this rat was incised, and the coronary arteriovenous vein was ligated with silk thread to induce cardiovascular injury. Thereafter, the chest was sutured, and after the rat recovered, breeding was continued. Myocardial infarction is usually caused in tissues where blood flow is lost due to this cardiovascular disorder.

==間葉系幹細胞処理試薬のストック溶液==
IL−10(I9276、Sigma-aldrich社)、プロゲステロン(p7556、Sigma-aldrich社)、JEG−3細胞抽出物(GTX14841、GeneTex社)、INF−γ(R&D systems社)、FK506(免疫抑制剤、F4679、Sigma-aldrich社)について、0.1mMの各ストック溶液を作製し、この溶媒が間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導に影響がないことを確認した。
== Stock solution of mesenchymal stem cell treatment reagent ==
IL-10 (I9276, Sigma-aldrich), progesterone (p7556, Sigma-aldrich), JEG-3 cell extract (GTX14841, GeneTex), INF-γ (R & D systems), FK506 (immunosuppressant, F4679, Sigma-aldrich), 0.1 mM stock solutions were prepared, and it was confirmed that this solvent had no effect on the induction of differentiation of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes.

[実施例1]
本実施例では、妊娠付属器中に間葉系幹細胞が含まれることを示す。
[Example 1]
In this example, it is shown that mesenchymal stem cells are contained in the pregnancy appendage.

まず、ボランティアから羊膜、胎盤、および臍帯を得て、GFP標識間葉系幹細胞を調製した。各組織1gあたり、得られたGFP標識間葉系幹細胞数を図1に示す。   First, amnion, placenta, and umbilical cord were obtained from volunteers, and GFP-labeled mesenchymal stem cells were prepared. The number of GFP-labeled mesenchymal stem cells obtained per gram of each tissue is shown in FIG.

羊膜、胎盤、臍帯の全てに間葉系幹細胞が含まれるが、中でも羊膜に顕著に高い割合で含まれていた。この結果は、羊膜、胎盤、臍帯をはじめとする妊娠付属器官から間葉系幹細胞が採取できるが、特に羊膜から効率よく採取できることを示す。   All of the amniotic membrane, placenta, and umbilical cord contain mesenchymal stem cells. Among them, the amnion contained a significantly high proportion. This result shows that mesenchymal stem cells can be collected from pregnancy appendages such as amniotic membrane, placenta, and umbilical cord, but particularly efficiently from amniotic membrane.

[実施例2]
本実施例では、心筋細胞との共培養によるヒト羊膜由来間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を示す。
[Example 2]
In this example, differentiation induction of human amnion-derived mesenchymal stem cells into cardiomyocytes by co-culture with cardiomyocytes is shown.

==心筋細胞への分化誘導==
GFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞を、5×10細胞/cmの濃度になるように10%FCS含有DMEM培地で調製した。この間葉系幹細胞を、フィーダー細胞に重層し、37℃、5%COインキュベーターで培養した(J. Gene Med., 6, 833-845, 2004を参照)。対照群の間葉系幹細胞は、フィーダー細胞を用いずに同条件下で培養した。共培養開始から1週間後、培養間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を評価した。
== Induction of differentiation into cardiomyocytes ==
GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells were prepared in a DMEM medium containing 10% FCS so as to have a concentration of 5 × 10 4 cells / cm 2 . The mesenchymal stem cells were layered on feeder cells and cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator (see J. Gene Med., 6, 833-845, 2004). The mesenchymal stem cells of the control group were cultured under the same conditions without using feeder cells. One week after the start of co-culture, differentiation induction of cultured mesenchymal stem cells into cardiomyocytes was evaluated.

図2はGFP標識間葉系幹細胞数に対する心筋細胞に分化した細胞数(Troponin I陽性細胞数)を示す。フィーダー細胞と共培養した羊膜由来間葉系幹細胞における心筋細胞率は33%であり、共培養しなかった間葉系幹細胞における心筋細胞率(0%)と比較して有意に高かった(p<0.05、t検定)。   FIG. 2 shows the number of cells differentiated into cardiomyocytes relative to the number of GFP-labeled mesenchymal stem cells (the number of Troponin I positive cells). The cardiomyocyte rate in the amnion-derived mesenchymal stem cells co-cultured with the feeder cells was 33%, which was significantly higher than the cardiomyocyte rate in the mesenchymal stem cells not co-cultured (0%) (p < 0.05, t test).

このように、フィーダー細胞との共培養は、間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進する。   Thus, co-culture with feeder cells promotes differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes.

[実施例3]
本実施例では、心筋梗塞巣に間葉系幹細胞を移植することにより心機能が改善することを示す。
[Example 3]
This example shows that cardiac function is improved by transplanting mesenchymal stem cells into myocardial infarction.

==間葉系幹細胞移植==
心筋梗塞モデルラットを作製するための梗塞巣作製手術から2週間後、再びラットの胸部を切開した。ここで、GFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞を2〜4×10細胞/mLの濃度でDMEM−H(高グルコースDMEM)に懸濁し、心筋梗塞巣に移植した。移植後、ラットの胸部を再び縫合し、さらに2週間飼育を続けた(移植群、N=11)。
== Mesenchymal stem cell transplantation ==
Two weeks after the infarct preparation operation for preparing a myocardial infarction model rat, the rat's chest was incised again. Here, GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells were suspended in DMEM-H (high glucose DMEM) at a concentration of 2 to 4 × 10 7 cells / mL, and transplanted to myocardial infarction. After the transplantation, the chest of the rat was sutured again and continued for another 2 weeks (transplant group, N = 11).

本実施例では対照群として、梗塞、移植共に偽手術をした群(偽群、N=6)、および、梗塞巣を作製したが偽移植手術をした群(偽移植群、N=8)を用いた。   In this example, as a control group, a group in which sham operation was performed for both infarction and transplantation (sham group, N = 6), and a group in which an infarct was produced but subjected to sham transplant operation (sham transplant group, N = 8) Using.

==心機能改善の評価==
本実施例では、左心室収縮能を示す左室径短縮率(LVFS)を心機能改善の評価法として用いた。心筋梗塞巣作製手術後2週間目(移植前)および移植後2週間目に、各ラット個体の心エコー図を取得し、この画像からLVFSを算出した(臨床心エコー図学 吉川純一著、分光堂、参照)。
== Evaluation of improvement of cardiac function ==
In this example, left ventricular diameter shortening rate (LVFS) indicating left ventricular contractility was used as an evaluation method for improving cardiac function. Echocardiograms of each rat were obtained 2 weeks after myocardial infarction preparation surgery (before transplantation) and 2 weeks after transplantation, and LVFS was calculated from these images (clinical echocardiography, Junichi Yoshikawa, Spectroscopy Do, see).

また、実験群、および偽移植群のラットにおいて、移植後2週間目に心臓を摘出した。この心臓組織を4%ホルムアルデヒドで固定した後、心臓短軸凍結切片を作製した。これをマッソン染色し、光学顕微鏡下で心臓組織を観察した。   In addition, in the rats of the experimental group and the sham transplant group, the heart was removed 2 weeks after the transplantation. The heart tissue was fixed with 4% formaldehyde, and then a heart short axis frozen section was prepared. This was stained with Masson, and the heart tissue was observed under an optical microscope.

図3Aに示すように、偽移植群(白丸)では梗塞巣作製後、PVSFは低下した。一方、心筋梗塞巣作製後間葉系幹細胞を移植した群(黒丸)では、移植後2週間目までにLVSFが上昇し、偽移植群と比較し有意に高くなった(p<0.05、ANOVA法、Bonferroni比較法)。また図3Bは、偽移植群の心臓組織に比較し、移植群の心臓組織では心筋層(矢印)が肥厚化することを示す。   As shown in FIG. 3A, in the mock transplant group (white circle), PVSF decreased after infarct formation. On the other hand, in the group transplanted with mesenchymal stem cells after preparation of myocardial infarction (black circle), LVSF increased by 2 weeks after transplantation, and was significantly higher than that in the sham transplant group (p <0.05, ANOVA method, Bonferroni comparison method). FIG. 3B also shows that the myocardium (arrow) is thickened in the heart tissue of the transplant group compared to the heart tissue of the sham transplant group.

このように、間葉系幹細胞の移植により、心筋梗塞巣における新たな心筋細胞分化および心機能改善が促進される。   Thus, the transplantation of mesenchymal stem cells promotes new cardiomyocyte differentiation and cardiac function improvement in the myocardial infarction lesion.

[実施例4]
本実施例では、羊膜由来間葉系幹細胞が免疫学的寛容性を有することを示す。
[Example 4]
This example shows that amnion-derived mesenchymal stem cells have immunological tolerance.

心筋梗塞巣作製後2週間目のモデルラットにGFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞を移植した。このラットを、さらに2週間あるいは2か月飼育を続けた後、組織学的解析のため心臓組織を採取した。   GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells were transplanted into model rats two weeks after the preparation of myocardial infarction. The rats were kept for another 2 weeks or 2 months, and then heart tissue was collected for histological analysis.

この心臓組織を4%ホルムアルデヒドで固定した後、心臓短軸凍結切片を作製した。この切片を、抗Sarcomeric-alpha actinin 抗体(300倍希釈、4℃一晩)と抗Connexin43抗体(300倍希釈、4℃一晩)で二重標識し、それぞれ、TRITC標識抗マウスIgG抗体(100倍希釈)とCy5標識抗ウサギIgG抗体(100倍希釈)を二次抗体として用いて可視化した。あるいは、抗Troponin I 抗体(300倍希釈、4℃一晩)で標識し、TRITC標識抗マウスIgG抗体(100倍希釈)を二次抗体として用いた。さらに、各切片をDAPI(Wako社)で対比染色し、蛍光顕微鏡下で観察した。   The heart tissue was fixed with 4% formaldehyde, and then a heart short axis frozen section was prepared. This section was double-labeled with an anti-Sarcomeric-alpha actinin antibody (300-fold dilution, 4 ° C. overnight) and an anti-Connexin 43 antibody (300-fold dilution, 4 ° C. overnight), and TRITC-labeled anti-mouse IgG antibody (100 And a Cy5-labeled anti-rabbit IgG antibody (100-fold dilution) were used as secondary antibodies for visualization. Alternatively, it was labeled with anti-Troponin I antibody (300-fold dilution, 4 ° C. overnight), and TRITC-labeled anti-mouse IgG antibody (100-fold dilution) was used as the secondary antibody. Further, each section was counterstained with DAPI (Wako) and observed under a fluorescence microscope.

図4はGFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞の移植2週間後の心臓組織の写真である。図4AはTroponin I(Trop I、グレー)およびGFP(EGFP、矢じり)の局在を示す。図4BはAと同じ切片のGFPの局在のみを示した顕微鏡像である。GFPの局在は、移植した標識間葉系幹細胞の局在を示す。通常、本実施例に用いたWister Ratにおいては免疫学的な拒絶が移植後2週間以内に完了することが、当業者間では広く知られているが、本実施例では移植2週間後にも移植された間葉系幹細胞が多く残っている。   FIG. 4 is a photograph of heart tissue 2 weeks after transplantation of GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells. FIG. 4A shows the localization of Troponin I (Trop I, gray) and GFP (EGFP, arrowhead). FIG. 4B is a microscopic image showing only the localization of GFP in the same section as A. The localization of GFP indicates the localization of the transplanted labeled mesenchymal stem cells. In general, it is well known among those skilled in the art that immunological rejection is completed within 2 weeks after transplantation in the Wister Rat used in this example. Many mesenchymal stem cells remain.

図4Cの写真上方に左右に見られる白い部分(*)はGFPの局在を示し、組織全体に散在する白点はConnexin43の局在を示している(Cx43、矢じり)。GFP非標識細胞は、ホスト細胞であるが、GFP標識細胞とホスト細胞との接合部に特に濃くConnexin43タンパク質を発現している(矢印)。   The white parts (*) seen on the left and right of the photograph in FIG. 4C indicate the localization of GFP, and the white dots scattered throughout the tissue indicate the localization of Connexin 43 (Cx43, arrowhead). The GFP-unlabeled cell is a host cell, but expresses Connexin43 protein particularly deeply at the junction between the GFP-labeled cell and the host cell (arrow).

図4Dは心筋(Trop I、グレー)とGFP陽性移植間葉系幹細胞(EGFP、*)の局在を示す。GFPで標識された移植細胞はTroponin Iにより標識された明瞭な横紋を有し、これは間葉系幹細胞が心筋細胞に分化したことを示している。   FIG. 4D shows the localization of cardiac muscle (Trop I, gray) and GFP positive transplanted mesenchymal stem cells (EGFP, *). The transplanted cells labeled with GFP have distinct striated labels labeled with Troponin I, indicating that the mesenchymal stem cells have differentiated into cardiomyocytes.

このように、羊膜由来間葉系幹細胞は、in vivoで心筋細胞への優れた分化能を有し、さらに、移植後2週間においても多くが残留し、すなわち優れた免疫寛容性を有する。   Thus, amnion-derived mesenchymal stem cells have an excellent differentiation ability into cardiomyocytes in vivo, and many remain even two weeks after transplantation, that is, have excellent immune tolerance.

[実施例5]
HLA−G(human leukocyte antigen-G)は妊娠時に、母体の胎児に対する免疫寛容性に関与することが知られている(Hunt et al., FASEB Journal, vol. 19, 681-693, 2005)。本実施例では、各種条件下で培養した間葉幹細胞の免疫寛容性の指標として、HLA-Gタンパク質発現量の変化を解析した。
[Example 5]
HLA-G (human leukocyte antigen-G) is known to be involved in immune tolerance to the maternal fetus during pregnancy (Hunt et al., FASEB Journal, vol. 19, 681-693, 2005). In this example, changes in the expression level of HLA-G protein were analyzed as an index of immune tolerance of mesenchymal stem cells cultured under various conditions.

==間葉系幹細胞の処理==
GFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞を、5×10細胞/cmの濃度になるように10%FCS含有DMEM培地で調製した。ここに、最終濃度10ng/mLになるようにIL-10、プロゲステロン、JEG−3細胞抽出物、INF−γの各ストック溶液を加え、37℃、5%COインキュベーターで2週間培養した。なお、対照群は、上記いずれの試薬も加えずに、同様にして培養を行った。
== Mesenchymal stem cell treatment ==
GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells were prepared in a DMEM medium containing 10% FCS so as to have a concentration of 5 × 10 4 cells / cm 2 . To this, each stock solution of IL-10, progesterone, JEG-3 cell extract, and INF-γ was added to a final concentration of 10 ng / mL, and cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator for 2 weeks. The control group was cultured in the same manner without adding any of the above reagents.

==ウエスタンブロット法==
培養細胞を50 mM 細胞溶解バッファー(Tris-HCl(pH 8.0)、1% NP40、250 mM NaCl、50 mM NaF、1 mM NaVO4、1 mM プロテアーゼ阻害剤 (PMSF、aprotinin、leupeptin)、1 mM DDT)中で溶解し、遠心分離した。ここで得られた上清を変性SDS-ポリアクリルアミドゲルで電気泳動し、PVDF膜にブロットした。この膜を抗HLA−G抗体(200倍希釈、4℃一晩)で標識し、二次抗体としてGoat f(ab’)2 anti-mouse Ig’s,HRP conjugate(8000倍希釈、室温、30分、カタログ番号AMI4404、 BIOSOURCE社)を用いて可視化した。ここで得られた特異的バンドをNIH-Image(アメリカ国立衛生研究所)を用いて定量化し、各条件下でのHLA−Gタンパク質の発現を比較した。内部標準およびゲルに泳動したタンパク質量補正のため、βアクチンを用いた。
== Western blotting ==
50 mM cell lysis buffer (Tris-HCl (pH 8.0), 1% NP40, 250 mM NaCl, 50 mM NaF, 1 mM NaVO4, 1 mM protease inhibitor (PMSF, aprotinin, leupeptin), 1 mM DDT) Dissolved in and centrifuged. The supernatant obtained here was electrophoresed on a denaturing SDS-polyacrylamide gel and blotted onto a PVDF membrane. This membrane was labeled with an anti-HLA-G antibody (200-fold dilution, 4 ° C. overnight), and Goat f (ab ′) 2 anti-mouse Ig's, HRP conjugate (8000-fold dilution, room temperature, 30 minutes) as a secondary antibody. It was visualized using catalog number AMI4404, BIOSOURCE. The specific band obtained here was quantified using NIH-Image (American National Institutes of Health), and the expression of HLA-G protein under each condition was compared. Β-actin was used to correct the amount of protein migrated to the internal standard and gel.

図5Aはウエスタンブロットの結果を示している。このバンドを定量化した結果を図5Bに示す。対照群に比較したHLA−Gタンパク質の発現量は、JEG−3細胞抽出物存在下で培養した場合には100倍、プロゲステロン存在下では1000倍、IL−10存在下では10000倍、INF−γでは15倍に増加した。   FIG. 5A shows the Western blot results. The result of quantifying this band is shown in FIG. 5B. The expression level of HLA-G protein compared to the control group is 100 times when cultured in the presence of JEG-3 cell extract, 1000 times in the presence of progesterone, 10,000 times in the presence of IL-10, INF-γ Then it increased 15 times.

このように、IL−10あるいはプロゲステロン存在下でヒト羊膜由来間葉系幹細胞を培養することによって、HLA−Gタンパク質発現が顕著に増加する、すなわち、間葉系幹細胞の免疫寛容性が向上する。   Thus, by culturing human amnion-derived mesenchymal stem cells in the presence of IL-10 or progesterone, the expression of HLA-G protein is significantly increased, that is, the immune tolerance of mesenchymal stem cells is improved.

[実施例6]
本実施例では、IL−10とプロゲステロンによる、間葉系幹細胞の心筋細胞へのin vitroでの分化誘導効率を検討する。
[Example 6]
In this example, in vitro differentiation induction efficiency of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes by IL-10 and progesterone is examined.

GFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞を、5x10細胞/cmの濃度になるように10%FCS含有DMEM培地で調製した。この間葉系幹細胞をフィーダー細胞に重層し、37℃、5%COインキュベーターで培養した(J. Gene Med., 6, 833-845, 2004を参照)。この際、フィーダー細胞との共培養開始48時間前から共培養開始まで、培地にIL−10(最終濃度10ng/mL)、あるいは、プロゲステロン(最終濃度10ng/mL)を加え、間葉系幹細胞を処理した。培養を始めて4日後、間葉系幹細胞から心筋細胞への分化を検出した。 GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells were prepared in a DMEM medium containing 10% FCS so as to have a concentration of 5 × 10 4 cells / cm 2 . The mesenchymal stem cells were layered on feeder cells and cultured in a 37 ° C., 5% CO 2 incubator (see J. Gene Med., 6, 833-845, 2004). At this time, IL-10 (final concentration 10 ng / mL) or progesterone (final concentration 10 ng / mL) was added to the medium from 48 hours before the start of co-culture with feeder cells to the start of co-culture, and mesenchymal stem cells were added. Processed. Four days after culturing, differentiation from mesenchymal stem cells to cardiomyocytes was detected.

図6Aに示すように、プロゲステロン処理を全く行わない場合と比較し、フィーダー細胞との共培養開始前2週間プロゲステロンで処理した場合に有意に心筋細胞分化誘導効率が高かった(p<0.05、ANOVA法、Bonferroni比較法)。また、図6Bに示すように、IL−10については、共培養前、共培養開始後、あるいはその両方のいずれの条件であってもIL−10で処理した間葉系幹細胞は非処理群と比較して有意に心筋細胞への分化誘導率が高いが、共培養前にIL−10の処理を行った群の心筋細胞分化誘導率はさらに高かった(p<0.05)。   As shown in FIG. 6A, the cardiomyocyte differentiation induction efficiency was significantly higher when treated with progesterone for 2 weeks before the start of co-culture with feeder cells compared to the case where no progesterone treatment was performed (p <0.05). , ANOVA method, Bonferroni comparison method). In addition, as shown in FIG. 6B, for IL-10, the mesenchymal stem cells treated with IL-10 were treated with the untreated group regardless of the conditions before coculture, after the start of coculture, or both. Compared with the cardiomyocyte differentiation induction rate, the cardiomyocyte differentiation induction rate was higher in the group treated with IL-10 before co-culture (p <0.05).

この結果は、間葉系幹細胞を心筋細胞誘導のためフィーダー細胞と共培養する前にIL−10あるいはプロゲステロンで処理することにより、心筋細胞分化誘導が促進されることを示す。   This result shows that the induction of cardiomyocyte differentiation is promoted by treating mesenchymal stem cells with IL-10 or progesterone before co-culture with feeder cells for cardiomyocyte induction.

[実施例7]
本実施例では、間葉系幹細胞をIL−10あるいはプロゲステロンで処理することにより、心臓組織へ移植後の間葉系幹細胞の心筋分化細胞率が改善されることを示す。
[Example 7]
In this example, it is shown that the mesenchymal stem cell rate after transplantation into heart tissue is improved by treating mesenchymal stem cells with IL-10 or progesterone.

GFP標識ヒト羊膜由来間葉系幹細胞を、5x10細胞/cmの濃度になるように10%FCS含有DMEM培地で調製し、ここにIL−10(最終濃度10ng/mL)、あるいは、プロゲステロン(最終濃度10ng/mL)を加え2週間培養した。対照群の間葉系幹細胞は、これらのいずれの試薬も加えずに、同様に培養を行った。これらの細胞を、2〜4×10細胞/mLの濃度でDMEM−Hに懸濁した。 GFP-labeled human amnion-derived mesenchymal stem cells were prepared in a DMEM medium containing 10% FCS so as to have a concentration of 5 × 10 4 cells / cm 2 , where IL-10 (final concentration 10 ng / mL) or progesterone ( (Final concentration 10 ng / mL) was added and cultured for 2 weeks. The mesenchymal stem cells of the control group were cultured in the same manner without adding any of these reagents. These cells were suspended in DMEM-H at a concentration of 2-4 × 10 7 cells / mL.

心筋梗塞モデルラットを作製するための梗塞巣作製手術から2週間経過したラットの胸部を再び切開し、この間葉系幹細胞溶液を、心筋梗塞巣に移植した。移植後、ラットの胸部を再び縫合し、さらに2週間飼育を続けた(各N=6)。   Two weeks after the infarct preparation operation for preparing a myocardial infarction model rat, the rat's chest was dissected again, and this mesenchymal stem cell solution was transplanted into the myocardial infarction. After transplantation, the chest of the rat was sutured again and continued for another 2 weeks (each N = 6).

また、対照群と同様の処理をしたラット(N=6)において、移植後2週間にわたりFK506(1mg/kg/日)を筋肉注射により投与し、これをFK506処理群とした。   In addition, FK506 (1 mg / kg / day) was administered by intramuscular injection over 2 weeks after transplantation in rats treated in the same manner as in the control group (N = 6), and this was used as the FK506 treatment group.

2週間後、ラットから心臓を摘出した。上述のin vivoでの分化誘導評価法に従って1mm厚凍結切片を作製し、心筋梗塞巣における移植間葉系幹細胞の心筋細胞への分化を検出した。   Two weeks later, the heart was removed from the rat. A 1 mm thick frozen section was prepared according to the above-described in vivo differentiation induction evaluation method, and the differentiation of transplanted mesenchymal stem cells into myocardial cells in the myocardial infarct was detected.

心筋分化細胞率(%)は、心筋梗塞巣に移植した間葉系幹細胞数当たりのTroponin I陽性細胞数の割合(%)として算出した。   The myocardial differentiated cell ratio (%) was calculated as the ratio (%) of the number of Troponin I positive cells per mesenchymal stem cell transplanted to the myocardial infarction.

切片中に観察されるTroponinI陽性細胞数をAとし、式 Ax1000/30を用いた。この式は、心筋の標準的な長さおよび直径(Cric. Res., 68, 1501-1526, 1991参照)から算出された、切片中に心筋細胞が出現する頻度を考慮したものである。   The number of Troponin I positive cells observed in the section was A, and the formula Ax1000 / 30 was used. This formula takes into account the frequency of cardiomyocytes appearing in the section, calculated from the standard length and diameter of the myocardium (see Cric. Res., 68, 1501-1526, 1991).

各処理を施した間葉系幹細胞の、移植後2週間目の心筋分化細胞率を図7に示す。対照群およびFK506処理群と比較し、IL−10またはプロゲステロンで処理した間葉系幹細胞では心筋分化細胞率が有意に高かった(p<0.05、ANOVA法、Bonferroni比較法)。   FIG. 7 shows the myocardial differentiated cell rate of the mesenchymal stem cells subjected to each treatment at 2 weeks after transplantation. Compared with the control group and the FK506-treated group, the mesenchymal stem cells treated with IL-10 or progesterone had a significantly higher myocardial differentiated cell rate (p <0.05, ANOVA method, Bonferroni comparison method).

このように、心筋再生を目的とした間葉系幹細胞の移植に際し、移植前にIL−10やプロゲステロンで処理することにより移植細胞の心筋細胞分化を促進することができる。   Thus, when transplanting mesenchymal stem cells for the purpose of myocardial regeneration, treatment with IL-10 or progesterone prior to transplantation can promote cardiomyocyte differentiation of the transplanted cells.

Claims (12)

間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進する促進剤であって、
IL−10あるいはプロゲステロンを有効成分として含むことを特徴とする心筋細胞分化誘導促進剤。
A promoter that promotes differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes,
A cardiomyocyte differentiation induction promoter characterized by containing IL-10 or progesterone as an active ingredient.
前記間葉系幹細胞が子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることを特徴とする、請求項1に記載の促進剤。   The promoter according to claim 1, wherein the mesenchymal stem cells are derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood. 間葉系幹細胞の心筋細胞への分化誘導を促進する方法であって、
IL−10あるいはプロゲステロン存在下において間葉系幹細胞(ヒト体内の間葉系幹細胞を除く)を培養することを特徴とする、心筋細胞分化誘導促進方法。
A method of promoting differentiation induction of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes,
A method for promoting cardiomyocyte differentiation induction, comprising culturing mesenchymal stem cells (excluding mesenchymal stem cells in a human body) in the presence of IL-10 or progesterone.
前記間葉系幹細胞が、前記IL−10あるいはプロゲステロンの存在下で、2週間以上培養されることを特徴とする請求項3に記載の心筋細胞分化誘導促進方法。   The method for promoting the induction of cardiomyocyte differentiation according to claim 3, wherein the mesenchymal stem cells are cultured for 2 weeks or more in the presence of IL-10 or progesterone. 前記間葉系幹細胞が子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることを特徴とする、請求項3または4に記載の心筋細胞分化誘導促進方法。   5. The method for promoting the induction of cardiomyocyte differentiation according to claim 3 or 4, wherein the mesenchymal stem cells are derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood. 間葉系幹細胞を心筋細胞へ分化させる分化誘導方法であって、前記間葉系細胞(ヒト体内の間葉系幹細胞を除く)をIL−10あるいはプロゲステロンで処理する工程と、
IL−10あるいはプロゲステロンで処理した前記間葉系幹細胞をフィーダー細胞上で培養する工程と、を包含する分化誘導方法。
A method for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into cardiomyocytes, wherein the mesenchymal stem cells (excluding mesenchymal stem cells in the human body) are treated with IL-10 or progesterone;
A step of culturing the mesenchymal stem cells treated with IL-10 or progesterone on feeder cells.
前記フィーダー細胞が、哺乳類胎仔由来の心筋細胞であることを特徴とする請求項6に記載の分化誘導方法。   The differentiation induction method according to claim 6, wherein the feeder cell is a cardiac muscle cell derived from a mammalian fetus. 前記間葉系幹細胞が、前記IL−10あるいはプロゲステロンの存在下で、2週間以上培養されることを特徴とする請求項6または7に記載の心筋細胞分化誘導方法。   The method for inducing cardiomyocyte differentiation according to claim 6 or 7, wherein the mesenchymal stem cells are cultured for 2 weeks or more in the presence of the IL-10 or progesterone. 前記間葉系幹細胞が子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることを特徴とする、請求項6〜8のいずれかに記載の心筋細胞分化誘導方法。   The method for inducing cardiomyocyte differentiation according to any one of claims 6 to 8, wherein the mesenchymal stem cells are derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood. 心筋細胞へ分化する能力を有する間葉系幹細胞であって、
IL−10あるいはプロゲステロンで処理されたことを特徴とする間葉系幹細胞。
Mesenchymal stem cells having the ability to differentiate into cardiomyocytes,
A mesenchymal stem cell treated with IL-10 or progesterone.
前記IL−10あるいはプロゲステロン存在下において2週間以上培養されたことを特徴とする請求項10に記載の間葉系幹細胞。   The mesenchymal stem cell according to claim 10, which has been cultured in the presence of IL-10 or progesterone for 2 weeks or more. 前記間葉系幹細胞が、子宮内膜、羊膜、胎盤、臍帯血、月経血由来であることを特徴とする、請求項10または11に記載の間葉系幹細胞。   The mesenchymal stem cell according to claim 10 or 11, wherein the mesenchymal stem cell is derived from endometrium, amniotic membrane, placenta, umbilical cord blood, menstrual blood.
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