要点

• 乳牙牙髓来源干细胞的培养上清液中存在提高细胞活性的成分
• 干细胞培养上清成分的细胞因子类具有提高游走能力和创伤愈合活性
• 干细胞培养上清成分具有提高抗氧化活性的效果
• 作为有可能为未来医疗带来革新的医药用组合物备受关注

概 要

株式会社U-Factor（以下，本公司）与国立研究开发法人产业技术综合研究所（以下，产业技术综合研究所）细胞分子工程研究部门寺村裕治高级主任研究员合作，发现了从不死化的人乳牙来源干细胞（SHED）产生的培养上清液精制成分能够提高细胞活性和细胞游走能力，并且保持抗氧化活性。这一结果具有干细胞移植的效果，因此可期待这项技术能够作为干细胞移植的替代手段使用，提供更安全且高效的治疗方法。
这项技术的详细内容于2024年7月3日刊登在《Scientific Reports》上。

开发的社会背景

近年来，再生医疗领域中使用干细胞的治疗方法备受关注，但干细胞移植伴有免疫排斥反应和肿瘤形成的风险，安全性与效果的兼顾成为课题。在这样的背景下，需要使用从干细胞生成的培养上清液的新治疗方法。干细胞来源的培养上清液含有多种细胞因子，期待具有促进细胞再生和修复的效果。但是，其安全性、质量、有效性有很多未解明的部分，特别是使用原代培养细胞的情况下，存在细胞增殖限界、培养上清液生成量、杂质混入等问题。克服这些课题，开发安全有效的培养上清液成为当务之急。

研究经过

本公司董事、名古屋大学大学院医学系研究科名誉教授上田实长年进行包含从干细胞产生的细胞因子的培养上清液研究（K Matsubara, M Ueda, et al. J. Neurosci 2015）。通过这项研究，确认了培养上清液对脊髓损伤和急性脏器损伤等具有效果。但是，使用原代培养细胞的情况下，细胞的增殖限界和培养上清液的生成量存在限制。为了解决这个问题，我们使用不死化的乳牙来源牙髓干细胞，目标实现更稳定的供应和高质量培养上清液的生成。

研究内容

本研究对不死化的乳牙来源牙髓干细胞培养上清液的原液（以下，上清液原液）和其提取的成分（以下，提取成分）的效果，使用各种细胞进行了评价试验。从细胞内脱氢酶活性、游走活性、抗氧化应激活性的角度比较上清液原液和其提取成分，提取成分获得了与原代培养细胞的培养上清同等或更高活性的结果。

１．脱氢酶活性实验

本实验向来源于小鼠的成纤维细胞（NIH3T3细胞）添加培养上清液，评价培养上清液的效果。以各种浓度添加上清液原液和提取成分，测定细胞的活性程度。左侧图表是原代培养细胞的结果，提取成分（红线）的图表上升，可以看出细胞活性程度比上清液原液（黑线）和其他提取成分（蓝、黄线）活性更高。右侧是上清液原液的结果，可以看出与原代培养细胞图表相同的结果。

２．划痕试验实验

评价细胞移动能力（游走能力）的实验。在培养细胞层制作伤口（划痕），添加上清液原液和提取成分，观察细胞在多大程度上填补伤口。将细胞填补伤口的速度和面积作为”Cell recovery area（%）”进行评价。通过这个实验测定各种上清液在多大程度上促进细胞移动和修复。从右侧图表可以看出，提取成分的细胞游走能力，与上清液原液（CM）相比，提取成分1相当。

３．氧化应激实验

为了确认细胞对氧化应激的耐性，评价过氧化氢处理引起的细胞障碍的实验。从右侧图表可以看出，上清液原液和提取成分1能够抑制过氧化氢处理伴随的细胞障碍。其他提取成分没有确认到对细胞障碍的抑制效果。从这个结果可以确认上清液原液和提取成分抑制了氧化应激引起的细胞障碍。

此外，提取成分与上清液原液相比，能够去除氨和乳酸等杂质。同时，提取成分丰富含有被认为是有效成分的细胞因子类（VEGF、HGF、bFGF等），实现了在去除杂质状态下有效成分充分发挥功能的高质量上清液精制。通过这种方法，期待治疗的安全性和效果能够大幅提高。

今后计划

今后将进一步推进使用提取成分的具体治疗方法开发。追求再生医疗领域的进一步革新，目标提供提高患者生活质量的新治疗选择。通过今后的研究和临床试验，进行安全性和有效性确认，迈向实用化的步骤。最终目标是本公司的技术为众多患者带来恩惠，实现向医疗现场的早期导入。

论文信息

杂志名：Scientific Reports
论文公开日：2024年7月3日
论文标题：Activation of cellular antioxidative stress and migration activities by purified components from immortalized stem cells from human exfoliated deciduous teeth
作者：Yujing Shu, Masato Otake, Yasuhiro Seta, Keigo Hori, Akiko Kuramochi, Yoshio Ohba, Yuji Teramura
DOI：10.1038/s41598-024-66213-8

术语解释

人乳牙来源干细胞（SHED）
从乳牙提取的干细胞。这些细胞具有高增殖能力和分化能力，在再生医疗和组织修复研究中备受关注。SHED能够分化为神经、骨、肌肉等多样细胞，因此将来有可能应用于各种治疗方法。

不死化
指使细胞不自然老化或死亡，能够无限增殖的技术。通常细胞在分裂一定次数后会老化失去功能，最终死亡。但是，使用不死化技术，细胞可以避免这种老化过程，持续进行分裂和增殖。这项技术在研究和医疗领域非常有用，特别是在再生医疗和癌症研究等方面得到广泛应用。