| Project/Area Number |
23K26514
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| Project/Area Number (Other) |
23H01821 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
梶 弘和 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70431525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片桐 さやか 東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 准教授(キャリアアップ) (60510352)
梨本 裕司 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (80757617)
堀 武志 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (30808829)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
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| Keywords | 生体模倣システム |
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| Outline of Research at the Start |
口腔内の恒常性はマルチセンシングにより維持されている。交感神経系や副交感神経系による唾液分泌は、口腔内の清浄化、味覚の感受性、歯の再石灰化を制御し、口腔内環境を整えている。高齢化や自律神経失調症による唾液量の低下は、口腔内の細菌叢のバランスを崩壊させる（口腔内ディスバイオーシス）。口腔内ディスバイオーシスは全身の様々な疾患の発症・進展に関わっている可能性が見出されてきたが、その機序は殆ど解明されていない。本研究では、細菌の口腔内から全身へ伝播に至る動態、各臓器への影響を統合的に評価可能なシステムを創出し、口腔ケアによる全身疾患の予防、治療に繋げる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、主に歯肉上皮組織の培養条件、および胎盤オルガノイドの作製条件の検討を行った。
複数のチャネルを有するマイクロ流体デバイス内で、ヒト歯肉線維芽細胞（hGF）とヒトテロメラーゼ不死化ケラチン細胞（TIGK）の共培養を検討した。隣接するチャネルの一方にフィブリンゲルに混合したhGFを導入してプレ培養を行った後、もう一方のチャネルにTIGKを導入して上皮組織の形成を試みた。hGFのプレ培養が3日間の条件では、フィブリンゲルの収縮が観察され上皮の足場の形成が困難であったが、プレ培養が7日間の条件では、hGFの足場の上にTIGKの単層の形成が確認できた。免疫染色により、基底層文化マーカーであるK14の発現も確認できた。
ヒト胎盤幹細胞（TS細胞）を３次元的に培養することにより、胎盤オルガノイドの作製を試みた。アガロースで作製したマイクロウェル内にTS細胞を播種し、胎盤形成に関わる成長因子などを培養液に添加した後、８日間ほど培養した結果、球状の胎盤オルガノイドを作製することに成功した。この胎盤オルガノイドを詳細に解析したところ、オルガノイド表面の細胞は、バリア細胞のマーカータンパク質であるSDC1やhCGβを発現していることが明らかになった。さらに、オルガノイド表面を電子顕微鏡で観察すると、実際の絨毛と同様に表面の細胞は融合しており、また、多くの微絨毛が確認できた。さらに、母体-胎児間で起きる物質移行の定量的な評価を可能にするために、平面状のバリアモデルの作製を試みた。球状の胎盤オルガノイドの培養条件をもとに、ガラス化コラーゲン膜上でヒト胎盤幹細胞を培養したところ、未分化細胞の上にバリア細胞の被服率がほぼ100％のバリアモデルを作製することができた。
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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
当初の計画通り研究が進行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
大幅な研究計画の変更は考えておらず、当初の計画に沿って研究を遂行する。
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