2018 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, 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 / 神経前駆細胞 / ヒトiPS細胞由来 / 心筋細胞 |
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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。心筋細胞と神経前駆細胞の混合spheroidを作成し、神経前駆細胞が拍動に有利に働くことを確認した。またさらに、心筋細胞75%とドーパミン産生細胞25%の割合で細胞混濁液を作成し、１つあたり2万の混合spheroidを作製し、ドーパミン産生細胞を混合した心筋spheroidと線維芽細胞と内皮細胞を混合した心筋spheroidや100%心筋spheroidにおいて、細胞内cAMP量をPCRを用いて相対的評価を行った。ドーパミン産生細胞を混合した心筋spheroidは他のspheroidに比べて細胞内cAMP量が相対的に多い傾向が認められ、ドーパミン作用の影響が考えられた。ドーパミン産生細胞を混合した心筋Spheroidは、線維芽細胞と内皮細胞を混合した心筋spheroidに比べて生存率が悪く、凝集や拍動も微弱であったため、今後の課題として、生存率のより混合spheroidの作製が挙げられた。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
ドーパミン産生細胞や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細胞内cAMP量の上昇や、組織学的評価において、Troponin Tに加え、Nestin陽性細胞など確認できており概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に達成したスフェロイド作製技術を発展させ、血管網、神経網を有するさらに高機能化したスフェロイド作製を目指したい。
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| Causes of Carryover |
神経前駆細胞やドーパミン産生細胞の入荷が遅れたことも影響し、今年度細胞を購入する予算が減となった。次年度分の細胞や維持培養費として本研究を進める。
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