2017 Fiscal Year Research-status Report
ヒトiPS由来心筋凝集体における神経前駆細胞と内皮細胞配合による収縮力向上の追究
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17K10732
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
古川 浩二郎 佐賀大学, 医学部, 客員研究員 (90264176)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木塚 貴浩 佐賀大学, 医学部, 医員 (20796487)
荒井 健一 佐賀大学, 医学部, 特任助教 (40752960)
中山 功一 佐賀大学, 医学部, 特任教授 (50420609)
伊藤 学 佐賀大学, 医学部, 助教 (50555084)
野出 孝一 佐賀大学, 医学部, 教授 (80359950)
迎 洋輔 佐賀大学, 医学部, 助教 (90746570)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 組織工学 / ヒトiPS由来心筋凝集体 / 神経前駆細胞 / 内皮細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は従来、古典的な細胞自己凝集現象（スフェロイド形成）やスフェロイド融合現象を利用し、任意の3次元組織を構築する技術を開発してきた。本研究では、ヒト人工多能性幹(iPS)細胞由来の心筋細胞にヒトiPS細胞由来の神経細胞や血管内皮細胞を配合することにより、心筋細胞からできた細胞凝集体（スフェロイド）の機能を向上させることを目的とする。市販されているヒトiPS細胞由来心筋細胞、及びヒトiPS細胞由来神経前駆細胞を使用し、それぞれ心筋細胞100%の群と神経前駆細胞を30%混ぜた群と神経前駆細胞100%の群とで一個あたり2500細胞数の細胞からなるスフェロイドをそれぞれ作成し、作成14日目に蛍光免疫染色を行い、共焦点顕微鏡で観察した。神経前駆細胞30%配合群でTroponin Tに加え、Nestin、β3tubulin、Neurofilament Medium chain、Synapsin1陽性細胞を確認できた。Ca蛍光色素による拍動解析は、試薬による細胞毒性の影響もあり、十分な収縮が認められず、神経前駆細胞の配合の評価は困難であった。神経前駆細胞配合に伴うスフェロイドの組織学的、拍動力学的機能の特徴、変化の解析を行いながら、前年度の成果をさらに発展させるために、ヒトiPS由来血管内皮細胞を追加で混合し、血管網、神経網が構築され高機能化した拍動心筋スフェロイドの作製を目指す。
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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
神経前駆細胞を心筋細胞に混ぜるアプローチで拍動する混合型心筋スフェロイド作製が可能であった。混合型心筋スフェロイドの組織学的評価において、Troponin Tに加え、Nestin、β3tubulin、Neurofilament Medium chain、Synapsin1陽性細胞などを確認できており概ね順調に進展していると判断した。これらの結果を踏まえて、次年度の成果に繋げたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は前年度に達成したスフェロイド作製技術をさらに発展させ、更なる高機能スフェロイド作製を目指す。これまでの成果をさらに発展させるために、ヒトiPS由来血管内皮細胞を追加で混合し、血管網、神経網が構築され高機能化した拍動心筋スフェロイドの作製を目指し、またさらにスフェロイド同士の融合から大型化したグラフト作製への可能性を追求したい。
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