LPSによるTLR4刺激は、一次ヒト骨芽細胞と成長内皮細胞で構成される共培養システムの血管新生を促進します

組織設計構造の迅速かつ成功した血管新生につながる新しいアプローチの開発は、組織工学および再生医療で最も集中的に研究されている被験者の1つです。最近、TLR4活性化と内皮細胞のLPS刺激は、さまざまな設定で血管新生を促進することが報告されています。この研究では、超純粋なLPS Escherichia coli 0111：B4（LPS-EB）によるTLR4活性化が、伸長内皮細胞（OEC）と原発性ヒト骨芽細胞（POB）からなる共培養システムの微小血管形成を大幅に促進することを実証します。この研究では、血管新生のプロセスに関するTLR4作用の正確なモードも調査されています。OECおよびPOBの単培養における定量的蛍光顕微鏡を使用して、LPS-EBを介したTLR4活性化がTLR4/MyD88の発現レベルを上方制御し、血管新生と骨形成の両方を強化することがわかった。さらに、ELISAとQRT-PCRは、2つの接着分子（ICAM-1およびE-セレクチン）、2つのサイトカイン（IL-6およびIL-8）、および血管新生に関連する2つの成長因子（VEGFおよびPDGF-BB）のレベルがLPS-EB治療後に大幅に増加することを示しています。血管新生におけるTLR4の役割の理解の向上は、組織の修復と組織工学に関連するさまざまな設定で価値がある可能性があります。さらに、LPSおよびTLR4アゴニストは血管新生と骨形成を改善するため、TLR4アゴニスト（内因性または合成）は、in vivoでの血管新生介入に使用できるため、骨組織工学における血管新生の促進における潜在的な臨床応用についてテストできます。Copyright©2015 John Wiley＆Sons、Ltd。

The development of new approaches leading to fast and successful vascularization of tissue-engineered constructs is one of the most intensively studied subjects in tissue engineering and regenerative medicine. Recently, TLR4 activation and LPS stimulation of endothelial cells have been reported to promote angiogenesis in a variety of settings. In this study, we demonstrate that TLR4 activation by Ultrapure LPS Escherichia coli 0111:B4 (LPS-EB) significantly enhances microvessel formation in a co-culture system consisting of outgrowth endothelial cells (OECs) and primary human osteoblasts (pOBs). The precise modes of TLR4 action on the process of angiogenesis have also been investigated in this study. Using quantitative fluorescence microscopy in monocultures of OECs and pOBs, it was found that TLR4 activation through LPS-EB upregulates the expression level of TLR4/MYD88 and enhances both angiogenesis and osteogenesis. Furthermore, ELISA and qRT-PCR have shown that the level of two adhesion molecules (ICAM-1 and E-selectin), two cytokines (IL-6 and IL-8) and two growth factors (VEGF and PDGF-BB) related to angiogenesis increase significantly after LPS-EB treatment. This increased understanding of the role of TLR4 in angiogenesis could be of value in various settings related to tissue repair and tissue engineering. Moreover, since LPS and TLR4 agonists improve angiogenesis and osteogenesis, TLR4 agonists (endogenous or synthetic) could be used for angiogenesis intervention in vivo and therefore could be tested for their potential clinical applications in promoting angiogenesis in bone tissue engineering. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.