2016 Fiscal Year Annual Research Report
In vitro evaluation system for cardiac contraction using human iPS cell-derived 3-D cardiac tissue
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15F15418
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山下 潤 京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (50335288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LOPEZ DAVILA VICTOR 京都大学, iPS細胞研究所, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2015-11-09 – 2018-03-31
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| Keywords | 細胞・組織 / 循環器・高血圧 / 再生医学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
受入研究代表者等は、ゼラチンハイドロゲル微粒子（GHM)を細胞シート間に挿入することにより、現時点で最大15枚のシートを数時間以内で用手的に積層し、培養1週間後においても拍動を続ける厚さ1mmの肥厚した心臓組織を得ることに成功している（Matsuo, Sci Rep, 2015)。本研究では、この3次元的心臓組織形成技術を用いて、従来の不整脈誘発実験のみならず、心臓の力学的特性・収縮力に及ぼす作用を評価する新しい実験系の構築を行う。特別研究員の有する３D組織培養の経験とノウハウを応用しながら、力学的測定が可能なレベルの強固な組織構築と収縮力測定法の開発を行う。
１）力学的測定が可能なレベルの強固な組織構築。研究代表者の有するヒトiPS細胞の心血管細胞分化誘導技術と細胞シート化・積層化技術を用いて力学的測定が可能な強度の組織構築を試みる。：２）に示すように力学的測定が可能となった。
２）ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いた収縮力測定法の開発。ヒトiPS細胞由来心臓組織を用いて、その収縮力・力学特性の測定を可能とする。収縮力、弾性、張力等を画像解析装置、張力測定装置等を用いて測定する。１）で作製した心臓組織シートを用いて弾性、張力、収縮力の測定に成功した。さらに
３）心臓組織シートへの伸展刺激負荷システムの開発。細胞シートは従来直接的に伸展刺激を加える上では強度不足であったが、伸展刺激負荷装置との間の適切なインターフェイスを開発することにより、心臓組織シートに直接伸展刺激負荷をかけることが可能となった。
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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
これまでは不可能であった細胞シートへの直接的伸展刺激負荷を可能とすることに成功したことにより、力学特性の測定や力学的負荷の心臓組織への影響を検討できるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
伸展刺激負荷による細胞・組織のリモデリング、細胞配向性の変化、強度、収縮力の変化などを検討する。
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