JP7427180B2 - 毛包原基及びその製造方法 - Google Patents
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Description
胎齢18日のC57BL/6マウス胎児より背部の皮膚組織を採取し、中尾らが報告した方法(Koh-ei Toyoshima et al. Nature Communications, 3, 784, 2012)を一部改変して、ディスパーゼ処理を4℃で1時間、30rpm震盪条件で行い、当該皮膚組織の上皮層と間葉層とを分離した。その後、上皮層に100U/mLのコラゲナーゼ処理を1時間20分施し、さらにトリプシン処理を10分施すことで、上皮系細胞を単離した。また、間葉層に100U/mLのコラゲナーゼ処理を1時間20分施すことで間葉系細胞を単離した。
例1-1においては、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含む培養液を用いて、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。まず培養液として、1%GultaMax Supplement(GIBCO(登録商標))及び0.2%Normоcin(InvivoGen)を含むDMEM/F12培地(Advanced Dulbecco‘s Modified Eagle Medium/Ham’s F-12、GIBCO(登録商標))を調製した。
図1A、図1B、及び図1Cには、例1-1の一つのウェル内の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養6日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図1D、図1E、及び図1Fには、例1-2の一つのウェル内の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養6日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図1A~図1Fにおいて、スケールバーは100μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例2-1においては、上記実施例1の例1-1と同様、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含む培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を播種した。すなわち、まず培養液として、1%GultaMax Supplement及び0.2%Normоcinを含むDMEM/F12培地を調製した。
図4A、図4B、及び図4Cには、例2-1の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養7日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図4D、図4E、及び図4Fには、例2-2の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養7日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図4G、図4H、及び図4Iには、例2-3の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養7日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図4A~図4Iにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例3-1においては、まず、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含まない培養液中で上皮系細胞及び間葉系細胞を播種し、次いで、当該播種直後(当該播種から0時間後)に、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを培養液に添加した。
図5A、図5B、図5C、図5D、図5E、図5F、図5G、及び図5Hには、それぞれ例3-1、例3-2、例3-3、例3-4、例3-5、例3-6、例3-7、及び例3-8の共培養において、培養3日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図6A、図6B、図6C、図6D、図6E、図6F、図6G、及び図6Hには、それぞれ例3-1、例3-2、例3-3、例3-4、例3-5、例3-6、例3-7、及び例3-8の共培養において、培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図5A~図5H、及び図6A~図6Hにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例4においては、ラミニン及びエンタクチンを含む培養液を用いて、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。まず培養液として、1%GultaMax Supplement及び0.2%Normоcinを含むDMEM/F12培地を調製した。
図7A、図7B、及び図7Cには、例4の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養7日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図7A~図7Cにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例5-1においては、ラミニンを含む培養液を用いて、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。すなわち、まず培養液として、1%GultaMax Supplement及び0.2%Normоcinを含むDMEM/F12培地を調製した。
図8A、図8B、及び図8Cには、それぞれ例5-1、例5-2、及び例5-3において、培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図8A~図8Cにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例6においては、上記実施例1の例1-1において用いられたマトリゲル製品に代えて、増殖因子の含有量が低減されたマトリゲル製品(Matrigel(登録商標) Basement Membrane Matrix(Growth Factor Reduced)、CORNING(登録商標))を、培養液中の濃度が1v/v%となる量で用いたこと以外は、当該実施例1の例1-1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を8日間行った。
図9A及び図9Bには、例6の共培養において、それぞれ培養1日目及び培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図9A及び図9Bに示すように、例6においては、毛幹様構造を有する毛包原基が形成された。すなわち、図9Bに示すように、培養8日目の毛包原基には毛幹様構造が形成されていた。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例7-1においては、培養液に添加したマトリゲルの濃度を1v/v%に代えて0.1v/v%としたこと以外は上記実施例1の例1-1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。なお、0.1v/v%のマトリゲルが添加された細胞懸濁液は、6μg/mLのラミニン、1μg/mLのエンタクチン、及び3μg/mLのIV型コラーゲンを含有していたと算出される。
図10A、図10B、図10C、図10D、図10E、及び図10Fには、それぞれ例7-1、例7-2、例7-3、例7-4、例7-5、及び例7-6の共培養において、培養1日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図11A、図11B、図11C、図11D、図11E、及び図11Fには、それぞれ例7-1、例7-2、例7-3、例7-4、例7-5、及び例7-6の共培養において、培養3日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図12A、図12B、図12C、図12D、図12E、及び図12Fには、それぞれ例7-1、例7-2、例7-3、例7-4、例7-5、及び例7-6の共培養において、培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図10A~図10F、図11A~図11F、及び図12A~図12Fにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例8-1においては、培養液に添加したマトリゲルの濃度を1v/v%に代えて2.0v/v%としたこと以外は上記実施例1の例1-1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。なお、2.0v/v%のマトリゲルが添加された細胞懸濁液は、119μg/mLのラミニン、17μg/mLのエンタクチン、及び66μg/mLのIV型コラーゲンを含有していたと算出される。
図13A、図13B、図13C、図13D、図13E、及び図13Fには、それぞれ例8-1、例8-2、例8-3、例8-4、例8-5、及び例8-6の共培養において、培養1日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図14A、図14B、図14C、図14D、図14E、及び図14Fには、それぞれ例8-1、例8-2、例8-3、例8-4、例8-5、及び例8-6の共培養において、培養3日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図15A、図15B、図15C、図15D、図15E、及び図15Fには、それぞれ例8-1、例8-2、例8-3、例8-4、例8-5、及び例8-6の共培養において、培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図13A~図13F、図14A~図14F、及び図15A~図15Fにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例9-1においては、培養液に添加した高濃度ラミニン/エンタクチン複合体製品の濃度を1v/v%に代えて0.5v/v%としたこと以外は上記実施例4の例4と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。なお、0.5v/v%の高濃度ラミニン/エンタクチン複合体製品が添加された細胞懸濁液は、68~76μg/mLのラミニン/エンタクチン複合体(すなわち、それぞれ34~38μg/mLのラミニン及びエンタクチンを)を含有していたと算出される。
図16A、図16B、及び図16Cには、それぞれ例9-1、例9-2、及び例9-3の共培養において、培養2日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図17A、図17B、及び図17Cには、それぞれ例9-1、例9-2、及び例9-3の共培養において、培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図16A~図16C、及び図17A~図17Cにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例C1-1においては、培養液に添加した高純度ラミニン製品の濃度を1v/v%に代えて5v/v%としたこと以外は上記実施例4の例4と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。なお、5v/v%の高純度ラミニン製品を含有する細胞懸濁液は、39~41μg/mLのラミニンを含有していたと算出される。
図18A、図18B、及び図18Cには、例C1-1の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図18D、図18E、及び図18Fには、例C1-2の共培養において、それぞれ培養1日目、培養3日目、及び培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図18A~図18Fにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例C2においては、予めIV型コラーゲンをコーティングした培養ディッシュ表面上で、IV型コラーゲンを含まない培養液中、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。まず上記実施例5の例5-3で用いたIV型コラーゲン製品を、その取扱説明書におけるコーティング方法に関する記載に従い、0.05M HCl溶液で100μg/mLの濃度に希釈してコーティング液を調製した。次いで、このコーティング液1mLを、35mm径の培養ディッシュに添加し、室温で1時間保持した。その後、培養ディッシュからコーティング液を捨て、当該培養ディッシュ表面を精製水で洗浄した。
図19A、及び図19Bには、例C2の共培養において、それぞれ培養2日目、及び培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図19A及び図19Bにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例C3-1においては、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含むゲル上で、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含まない培養液中、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。
図20A、図20B、図20C、及び図20Dには、それぞれ例C3-1、例C3-2、例C3-3、及び例C3-4において、培養12日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図20A~図20Dにおいて、スケールバーは200μmを示す。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。
例10においては、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含む培養液を用いて、上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。まず培養液として、1%GultaMax Supplement及び0.2%Normоcinを含むDMEM/F12培地を調製した。
6日間の共培養により形成された毛包原基を位相差顕微鏡下で観察し、各毛包原基に毛幹様構造が形成されているかどうかを確認した。そして、毛幹様構造が形成されている毛包原基のみを選択的に回収し、小動物用イソフルラン麻酔器(バイオリサーチセンター株式会社)を用いた麻酔下、5週齢のICRヌードマウス(オリエンタル酵母工業株式会社)の皮下に移植した。すなわち、ヌードマウスの背部にオフサルミックVランス(20G、日本アルコン株式会社)を用いて移植穴を形成し、ピペットを用いて、各々が毛幹様構造を有する21個の毛包原基を当該移植穴に挿入した。
図21には、移植後22日目におけるヌードマウスの背部の写真の一例を示す。図21に示すように、ヌードマウスの背部の毛包原基が移植された部位に毛髪が形成された。具体的に、移植した21個の毛包原基のうち、18個から毛髪の形成が確認された。すなわち、移植した毛包原基の総数に対する、移植したヌードマウス背部で毛髪を形成した毛包原基の数の割合(毛髪再生効率)は85.7%(=18/21×100)であった。なお、この毛髪再生効率は、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含まない培養液を用いて形成された、毛幹様構造を有しない毛包原基を移植した場合(結果は図示せず)に比べて高かった。このように、上述の共培養により製造された毛包原基を生体に移植することにより毛髪が高効率に再生することが確認された。
上記実施例1と同様にして、上皮系細胞及び間葉系細胞を調製した。ただし、まず間葉系細胞のみを播種する日に第一のマウス個体から間葉系細胞を採取し、次いで、当該間葉系細胞の1日培養後、上皮系細胞をさらに播種する日に、当該第一の個体とは異なる第二のマウス固体から上皮系細胞を採取した。
例11においては、まずラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含む培養液を用いて間葉系細胞のみの培養を開始し、次いで、上皮系細胞を添加し、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含む培養液を用いて上皮系細胞及び間葉系細胞の共培養を行った。
図22A及び図22Bには、例11の共培養において、それぞれ共培養の開始から3日目及び14日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。図22A及び図22Bにおいてスケールバーは200μmを示す。
胎齢18日のBulb/cマウス胎児より背部の皮膚組織を採取し、中尾らが報告した方法(Koh-ei Toyoshima et al. Nature Communications, 3, 784, 2012)を一部改変して、ディスパーゼ処理を4℃で1時間、30rpm震盪条件で行い、当該皮膚組織の上皮層と間葉層とを分離した。その後、上皮層に100U/mLのコラゲナーゼ処理を1時間20分施し、さらにトリプシン処理を10分施すことで、上皮系細胞を単離した。また、間葉層に100U/mLのコラゲナーゼ処理を1時間20分施すことで間葉系細胞を単離した。
例12-1においては、ラミニン、エンタクチン及びIV型コラーゲンを含む培養液を用いて、上皮系細胞、間葉系細胞及びメラノサイトの共培養を行った。まず培養液として、1%GultaMax Supplement及び0.2%Normоcinを含むDMEM/F12培地を調製した。
図25A、図25B、図25C、及び図25Dには、それぞれ例12-C1、例12-1、例12-2、及び例12-3の共培養において、培養8日目に撮影された位相差顕微鏡写真を示す。
Claims (8)
- 上皮系細胞及び間葉系細胞を播種すること;、
(a)総濃度1μg/mL以上のラミニン及びエンタクチン、及び/又は(b)濃度1μg/mL以上のIV型コラーゲンが分散された流動性を有する培養液中、30℃以上、45℃以下の温度で30分以上、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を保持すること;及び、
培養液中で、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の共培養を行うことにより、毛包原基を形成すること、
を含む、毛包原基の製造方法。 - 前記(a)ラミニン及びエンタクチンが分散された培養液中で、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を保持する、請求項1に記載の毛包原基の製造方法。
- 前記(b)IV型コラーゲンが分散された培養液中で、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を保持する、請求項1又は2に記載の毛包原基の製造方法。
- 培養液中で、播種された前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を、培養基材上に沈降させることを含み、
前記培養基材上に沈降した前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を、前記(a)及び/又は(b)が分散された培養液中で保持する、請求項1乃至3のいずれかに記載の毛包原基の製造方法。 - 前記(a)及び/又は(b)が分散された培養液中における前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の保持後、前記(a)及び/又は(b)の濃度が前記保持時の濃度より小さい培養液中で、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞の共培養を行うことを含む、請求項1乃至4のいずれかに記載の毛包原基の製造方法。
- 前記共培養を行うことにより、毛幹様構造を有する前記毛包原基を形成する、請求項1乃至5のいずれかに記載の毛包原基の製造方法。
- 上皮系細胞及び間葉系細胞を播種すること、及び前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を共培養して毛包原基を形成することを含む細胞培養において、
(a)総濃度1μg/mL以上のラミニン及びエンタクチン、及び/又は(b)濃度1μg/mL以上のIV型コラーゲンが分散された流動性を有する培養液中、30℃以上、45℃以下の温度で30分以上、前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を保持することにより、前記毛包原基における毛幹様構造の形成を促進する方法。 - 上皮系細胞及び間葉系細胞を播種すること、及び前記上皮系細胞及び前記間葉系細胞を共培養して毛包原基を形成することを含む細胞培養において、
流動性を有する培養液中に分散された(a)総濃度1μg/mL以上のラミニン及びエンタクチン、及び/又は(b)濃度1μg/mL以上のIV型コラーゲンを、前記毛包原基における毛幹様構造の形成を促進するために使用する方法。
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