ＥＳ／ｉＰＳ 由来心筋細胞における代謝を利用した新規分化誘導法及び精製法の構築
| Project/Area Number |
13J30005
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
General medical chemistry
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
遠山 周吾 慶應義塾大学, 医学部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | ヒトES細胞 / ヒトiPS細胞 / 心筋細胞 / 腫瘍化 / 移植 / 純化精製 / 代謝 / ES細胞 / iPS細胞 / 心筋分化 / 精製 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトES細胞およびiPS細胞はさまざまな細胞に分化可能であるため、再生医療への応用が期待されている。ヒトES細胞およびiPS細胞におけるエネルギー代謝は、おもにグルコースの代謝に依存することが知られているが、アミノ酸の役割に関する報告は少ない。我々は、ヒトES細胞およびiPS細胞におけるアミノ酸の代謝を解析することにより、グルタミンが重要な役割を担うことを明らかにした。ヒトES細胞およびiPS細胞をグルコースおよびグルタミンを除去した条件において培養した場合、グルコースのみを除去した場合に比べ、ATPが短時間で著明に低下しすみやかに死滅した。また、トランスクリプトーム解析およびメタボローム解析により、ヒトES細胞およびiPS細胞はピルビン酸ではなくグルタミンを効率よく利用してATPを合成していることがわかった。その原因として、ヒトES細胞およびiPS細胞において、アコニターゼ2およびイソクエン酸脱水素酵素2/3の発現が著明に低下していること、ATPクエン酸リアーゼが著明に上昇していることが示唆された。一方、心筋細胞は乳酸を効率よく利用することにより生存が可能であることがわかった。この代謝の特性を利用することにより、ヒトES細胞およびiPS細胞を分化した際に混入する未分化幹細胞を完全に除去した安全性の高い心筋細胞を作製することが可能となり、今後の再生医療の実現に貢献することが期待される。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Glutamine Oxidation Is Indispensable for Survival of Human Pluripotent Stem Cells.2016
Author(s)
Tohyama S, Fujita J, Hishiki T, Matsuura T, Hattori F, Ohno R, Kanazawa H, Seki T, Nakajima K, Kishino Y, Okada M, Hirano A, Kuroda T, Yasuda S, Sato Y, Yuasa S, Sano M, Suematsu M, Fukuda K.
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Journal Title
Cell Metab
Volume: 23
Issue: 4
Pages: 663-74
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Gelatin Hydrogel Enhances the Engraftment of Transplanted Cardiomyocytes and Angiogenesis to Ameliorate Cardiac Function after Myocardial Infarction.2015
Author(s)
Nakajima K, Fujita J, Matsui M, Tohyama S, Tamura N, Kanazawa H, Seki T, Kishino Y, Hirano A, Okada M, Tabei R, Sano M, Goto S, Tabata Y, Fukuda K.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 10(7)
Issue: 7
Pages: e0133308-e0133308
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Analysis of cardiomyocyte movement in the developing murine heart.2015
Author(s)
Hashimoto H, Yuasa S, Tabata H, Tohyama S, Seki T, Egashira T, Hayashiji N, Hattori F, Kusumoto D, Kunitomi A, Takei M, Kashimura S, Yozu G, Shimojima M, Motoda C, Muraoka N, Nakajima K, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Fukuda K
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 464
Issue: 4
Pages: 1000-1007
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] A massive suspension culture system with metabolic purification for human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.2014
Author(s)
Hemmi N**, Tohyama S**, Nakajima K, Kanazawa H, Suzuki T, Hattori F, Seki T, Kishino Y, Hirano A, Okada M, Tabei R, Ohno R, Fujita C, Haruna T, Yuasa S, Sano M, Fujita J, Fukuda K.
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Journal Title
Stem Cells Translational Medicine
Volume: ３
Issue: 12
Pages: 1473-83
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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