2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of bio-skin, an innovative three-dimensional skin evaluation model with skin appendages
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16H01851
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
辻 孝 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50339131)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 啓 北里大学, 医学部, 教授 (20197297)
佐藤 明男 北里大学, 医学部, 客員教授 (80255356)
寺師 浩人 神戸大学, 医学部附属病院, 教授 (80217421)
榊原 俊介 神戸大学, 医学研究科, 客員准教授 (50444592)
武尾 真 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (50782116)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機能性三次元人工皮膚 / 三次元人工皮膚器官系 / バイオスキン / 毛包 / 器官再生医療 / 再生毛包 / 皮膚生理機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度の研究は、研究計画に沿って進捗し、下記の成果を得た。
1)皮膚器官系の生体外構築研究：皮膚器官系の生体外構築に向けて、機能性三次元人工皮膚（以下、人工皮膚）に、2)で作製した成体マウス由来成熟再生毛包を組み込んだところ、再生毛の上皮組織と人工皮膚の表皮組織が接続し、健全な毛包組織が維持されていたことから、成体由来体性幹細胞を用いた生体外人工皮膚器官系（バイオスキン）の構築に成功した。
2)バイオスキンへの応用に向けた細胞シーズの開発：皮膚器官系の生体外での再構築に向けて、昨年度までに構築した胎児由来再生毛包器官原基の培養を参考に、成体マウス由来再生毛包器官原基の培養方法の最適化を行った。脂肪細胞からのシグナルが毛包発生に重要であると考え、成体マウス背部皮膚由来間葉系細胞を成体マウス由来再生毛包原基の周囲に付与した。その結果、初期発生誘導から成長期VI期の毛包にまで成熟させることに世界に先駆けて成功した。また完全ヒト化に向けて、ヒト体毛由来毛包幹細胞の生体外増幅と再生毛包器官原基の皮内移植を行ない、ヒト由来再生毛包が発生したことから、毛包形成能を維持したヒト毛包幹細胞の培養を可能とした。
3)皮膚器官系の機能評価研究：機能評価系を構築するため、マウス天然体毛を移植した人工皮膚を用いて、サイトカインによる毛包への影響を解析したところ、PDGFによる毛幹伸長促進、並びにTGF-βによる毛幹伸長抑制が認められた。また、皮脂を塗布した人工皮膚は表皮層が肥厚し水分蒸散が抑制されたことから、生体外で皮膚器官系の機能を評価できる可能性が示された。さらに1)で構築したバイオスキンは、３日間の毛幹伸長を維持しており、毛幹伸長速度は天然毛を人工皮膚に移植した場合と同等であったことから、皮膚附属器を有する機能的な皮膚器官系開発の概念実証に成功した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
