2004 Fiscal Year Annual Research Report
未分化胚性幹細胞を用いた生体内分化誘導型小口径ハイブリッド型人工血管の開発
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15390421
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
神田 圭一 京都府立医科大学, 医学研究科, 助手 (60295649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 泰秀 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (50250262)
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| Keywords | ハイブリッド型人工血管 / ES細胞 / マウスヌードラット / 小口径人工血管 / 再生医療 / 血管接合具 / ポリウレタン / Homodynamic Stress |
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| Research Abstract |
ES細胞を人工基材に組み込んだハイブリッド型人工血管モデルを開発し、ES細胞の循環系人工臓器への適用の可能性を検討している。マウスES細胞を内径1.5mmのポリウレタン製人工血管内腔面に播種し、ヌードラットの腹部大動脈に移植した。植え込み後グラフト内腔面には組み込んだES細胞が生着していた(LacZで確認)。さらに移植後1週間後には、グラフトの内腔面に形成された血栓層内でもES細胞の存在が確認できた。これら細胞の一部はLacZとPCAM-1の二重染色で陽性であり、植え込み時に比べて血管内皮細胞に近い性質を持つ可能性があった。植え込まれたES細胞が直接生体内で血液と力学的ストレスに曝された結果生体内でさらなる分化誘導を受けて血管壁細胞に近づきつつある過程を示唆するものであった。
また本年はin vitroにおける培養系でグラフトに拍動流を負荷するシステムを開発した。この装置を用いて体外で力学的ストレスを負荷する事により、生体内で認められたと同様の分化誘導が再現できるかどうかの検証にも着手した。現時点で行っている予備的実験では、グラフト内のES細胞がずり応力と周期的伸縮性ストレスの2種の力学的ストレスを受けることにより、それぞれ細胞の存在部位に応じて最内腔面ではPCAM-1陽性細胞に、壁内ではSMA陽性細胞に変化する事が観察された。すなはち生体血管の階層構造に類似した構築(内膜-内皮細胞、中膜-平滑筋細胞)が形成されつつある過程と考える事も出来る。このことによりin vivoだけでなくin vitroにおいてもハイブリッド型人工血管の成熟度を変化させる事が出来る可能性が示唆された。
本年は血管壁の基材として人工物ではなく、宿主由来組織からなる結合組織管を用いてES細胞の接着性を高め、長期生着を得る試みを推進し、同時にin vitroにおける再構築化に向けての研究を行う予定である。
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[Journal Article] In vitro pulsatile flow loading can induce the differentiation from embryonic stem (ES) cells to vascular wall cells2005
Author(s)
Haiying Huang, Yasuhide Nakayama, Kairong Qin, Kimiko Yamamoto, Joji Ando, Jun Yamashita, Itoh Hiroshi, Keiichi Kanda, Hitoshi Yaku, Yoshihiro Okamoto, MS6, Yasushi Ne
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Journal Title
Journal of Artificial Organs (In press)
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[Journal Article] ハイブリッド型人工血管の開発をめざす、in vitro拍動流負荷によるES細胞の血管壁構成細胞への力学的分化誘導2004
Author(s)
黄海瑛, 西田真美, 中山泰亮, 山本希美子, 安藤穣二, 山下潤, 伊藤裕, 神田圭一, 岡本吉弘, 根本泰, 夜久均
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Journal Title
日本人工臓器学会雑誌 Vol.32-2
Pages: S171
Description
「研究成果報告書概要(和文)」より
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