光生体調節作用を用いた三次元培養皮膚の感染防御能の強化
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22K18177
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
角井 泰之 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 生体情報・治療システム研究部門, 助教 (30806451)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 光生体調節作用 / photobiomodulation / 三次元培養 / 移植皮膚 / バリア機能 / 三次元培養皮膚 / 皮膚移植 / Photobiomodulation / 血管 |
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| Outline of Research at the Start |
我々の全身を覆う皮膚は，外部刺激や病原体からの保護，体温や水分量の調整など，生命の維持に必要不可欠な役割を担っている。そのため，皮膚が不可逆的な損傷を受けた場合には移植による治療が必要であり，その成否は移植後の感染を防げるかどうかに大きくかかっている。本研究では，新たな移植用皮膚として期待される三次元培養皮膚に対し，光による生体調節作用（photobiomodulation）を適用し，培養中における血管網の構築とバリア機能の獲得を促進できないか検討を行う。これにより，感染防御能に優れた移植用皮膚の創出を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
三次元皮膚の培養中、ピーク波長845 nmの発光ダイオード（LED）光を毎日照射し、光生体調節作用（photobiomodulation, PBM）を適用した。培養3日目と5日目に培養皮膚の電気抵抗（細胞間の結合が強固になることで生じる）を測定した結果、PBMを適用した皮膚では非適用の皮膚（LED光を照射しなかった皮膚）に比べ、同抵抗値は有意に高かった。この結果から、PBM適用が三次元培養皮膚のバリア機能の強化に有用であることが示された。一方、同皮膚をホルマリンで固定した後、表皮の細胞間のタイトジャンクション蛋白質（Claudin-1とOcculdin）を免疫組織化学染色し、同蛋白質量を評価したが、PBM適用による明らかな効果は認められなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
提案手法により三次元培養皮膚のバリア機能を強化できることが示された。一方、様々な照射パラメータの検討と、皮膚バリアの多角的な評価が今後の課題である。
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| Strategy for Future Research Activity |
より高い効果の得られる光の照射条件（回数や間隔、光量など）を検討する。また皮膚のバリア機能の評価として、上記の電気抵抗測定やタイトジャンクション蛋白質の解析に加え、蛍光分子や細菌の侵入の評価や、別タイプの細胞間結合の評価等を行う計画である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
