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A novel method of co-culturing cerebral spheroids and vascular endothelial cells on gels to explore the conditions for capillary network formation

Research Project

Project/Area Number 20K05236
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
Research InstitutionOsaka Metropolitan University (2022-2023)
Osaka Prefecture University (2020-2021)

Principal Investigator

Mori Hideki  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30450894)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコラーゲンゲル / 粘弾性 / 血管内皮細胞 / 神経幹細胞 / ハイドロゲル / スフェロイド / 血管形成
Outline of Research at the Start

本研究は神経幹細胞によって形成されるニューロスフェアや多能性幹細胞から誘導された脳オルガノイド内に血管網を構築する方法の糸口を見つけるために、脳スフェロイド(ニューロスフェア、脳オルガノイド)と血管形成細胞の共培養・浸潤評価系を作製し、血管形成細胞の浸潤および血管網構造形成条件を探ることを目的としている。脳スフェロイドを接着させた柔らかい高分子ハイドロゲルと、血管形成細胞が接着できるコラーゲンゲルを組み合わせた新規共培養法(オンゲル共培養法)で培養した細胞を経時的に撮影、挙動解析によって、血管形成細胞がスフェロイド内に浸潤或いは網目状に展開できる条件の取得を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, to find a clue to how to construct a capillary network in brain organoids, we prepared a co-culture system of brain spheroids (neurospheres and brain organoids) and vascular endothelial cells on hydrogel and examined changes in cell morphology such as adhesion and elongation of vascular endothelial cells to the brain spheroids.
We found that the proliferation, migration, and elongation of vascular endothelial cells co-cultured with brain spheroids changed depending on the presence or absence of UV cross-linking on the collagen gel surface.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多能性幹細胞から培養によって形成された脳オルガノイドには毛細血管構造がなく、脳のモデルとして血管を導入することが課題であった。しかし、単に血管を形成している血管内皮細胞と共培養しただけでは血管網を構築することは難しく、その培養条件を探る必要があった。本研究におけるコラーゲンゲルを足場とした共培養技術はオルガノイドへの血管内皮細胞導入するため足掛かりとなる結果を示した。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Different mechanical properties of the gamma-irradiated gelatin gels prepared through the different cooling processes2023

    • Author(s)
      Hideki Mori, Koki Tominaga, Kae Shimogama, Masayuki Hara
    • Journal Title

      Radiation Physics and Chemistry

      Volume: 203 Pages: 110604-110604

    • DOI

      10.1016/j.radphyschem.2022.110604

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nylon mesh-based 3D scaffolds for the adherent culture of neural stem/progenitor cells2021

    • Author(s)
      Mori Hideki、Naka Ryosuke、Fujita Masanori、Hara Masayuki
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 131 Issue: 4 Pages: 442-452

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.12.003

    • NAID

      40022545307

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 放射線架橋PVA ゲル上におけるマウス神経幹/前駆細胞の移動と集塊形成挙動の解析2023

    • Author(s)
      森 英樹, 李 ユウナ, 前田 結衣, 原 正之
    • Organizer
      第75回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 血管内皮細胞の接着・剥離挙動を利用した細胞転写培養ゲルの設計2022

    • Author(s)
      下釜香枝, 森英樹, 原正之
    • Organizer
      第74回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 画像解析に基づいたポリビニルアルコールゲル上における神経幹/前駆細胞の移動能の評価2022

    • Author(s)
      前田結衣, 森英樹, 原正之
    • Organizer
      第74回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 紫外線架橋コラーゲンゲルに接着したマウス脳毛細血管内皮細胞の形態変化の解析2022

    • Author(s)
      井上聖巴, 鈴木咲紀, 森英樹, 原正之
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ヒトiPS細胞由来神経幹/前駆細胞の生存・分化に対するカドミウムの影響評価2022

    • Author(s)
      喜多美月, 森英樹, 原正之
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 紫外線架橋コラーゲンゲル上で培養した血管内皮細胞の接着特性の解析2021

    • Author(s)
      森英樹、鈴木咲紀、原正之
    • Organizer
      第73回日本生物工学会大会(オンライン)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ガンマ線架橋ポリビニルアルコールゲル上におけるマウス神経幹/前駆細胞の接着挙動の解析2021

    • Author(s)
      小山悠孝、森英樹、原正之
    • Organizer
      第73回日本生物工学会大会(オンライン)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 紫外線架橋コラーゲンゲルに対する脳毛細血管内皮細胞の接着性2021

    • Author(s)
      森英樹、原正之
    • Organizer
      日本化学会101春季年会(オンライン)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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