2019 Fiscal Year Annual Research Report
Technology to Regulate Stem Cell Functions via Dynamic Modulations of Microenvironments
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17H00855
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 求 京都大学, 高等研究院, 特任教授 (00706814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 洋史 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50551173)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | バイオメカニクス / 幹細胞制御 / 細胞微小環境モデル / 細胞接着 / 細胞変形・遊走 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では幹細胞微小環境モデルの動的変化を用いて幹細胞の機能(分化・自己複製)を制御する新しい技術基盤の開拓を目指している。
(WP1)「化学的刺激による造血幹細胞の自己複製と遊走の制御」では、「臨床薬の作用機序を造血幹細胞の変形と運動の時空間パターン（動的表現型）によって識別する」という成果（Monzel,... Ho, and Tanaka, Sci. Rep. (2018)）をさらにカドヘリン阻害剤へと応用し、接着分子への直接的干渉が細胞接着だけでなく変形や運動といったエネルギー散逸に与える影響を解明した（Thoma, ... Ho, and Tanaka投稿中）。
(WP2)「物理的刺激による間葉系幹細胞の自己複製と分化の制御」では、連携研究者中畑と開発した「弾性率を動的に可逆変化できるヒドロゲル基板」を用いた研究において、間葉系幹細胞が自発的に基板を「つかんで」生み出す力場のライブ画像からの可視化に成功するなど、当初期待していたよりも大きな成果が得られた（Linke, Nakahata,.. Harada and Tanaka投稿中）。また知財化したこの材料の実用化について、現在ドイツのバイオ企業がオプション契約のもと共同研究を進めるなど、材料の実用性が示された。
(WP3)「細胞間接着を使った幹細胞の多能性維持」では、細胞接着が弱いナノファイバー上では多能性遺伝子が維持されるとの発見（Wu,.. Tanaka, Liu, Stem Cell Rep. (2018)）をさらに大きく展開し、平行に整列するなど異方性を持ったファイバー上でのヒトiPS細胞のコロニー発生の初期過程を追跡した論文の執筆に着手している。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Dynamic Contact Guidance of Myoblasts by Feature Size and Reversible Switching of Substrate Topography: Orchestration of Cell Shape, Orientation, and Nematic Ordering of Actin Cytoskeletons.2019
Author(s)
Linke, P.; Suzuki, R.; Yamamoto, A.; Nakahata, M.; Kengaku, M.; Fujiwara, T.; Ohzono, T. & Tanaka, M.
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Journal Title
Langmuir
Volume: 35
Pages: 7538-7551
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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