2020 Fiscal Year Annual Research Report
Microvessel system for the analysis of stem cell maintenance in tissue
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18H01793
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松永 行子 (津田行子) 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (00533663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川辺 淳一 旭川医科大学, 医学部, 教授 (10400087)
長谷川 洋介 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30396783)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 血管新生 / ペリサイト / 流体シミュレーション / 三次元モデル / マイクロデバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
皮下脂肪など正常組織から分離した微小血管由来幹細胞CapSCについて、血管新生分化能を含めた血管新生能や組織実質細胞への分化能や生体での組織再生能を評価するため、障害骨格筋モデルあるいは筋ジストロフィー症モデルマウスへGFP標識CapSC移植実験を行い、CapSCは血管新生能と共に骨格筋細胞への分化を介して、優れた骨格筋組織再生能をもつことを明らかにした。CapSCの血管新生への役割を細胞-組織レベルで理解するため、三次元微小環境モデルを作製した。ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)とCapSCを共培養したところ、HUVEC単独培養に比べ、CapSC共培養条件において、新生血管はより長く成熟した構造を有することが明らかとなった。IMARISを用いた三次元画像解析よりCapSCは一部が内腔面においてHUVECを単層を形成、さらに、新生血管を裏打ちするように存在していた。つまりCapSCは、内皮化および壁細胞化することで、成熟した血管構築に寄与していることが明らかとなった。また、顕微鏡画像から毛細血管網の３次元構造を再構築するための手法を開発し、これを血流シミュレーションコードに取り込むことにより、局所の血行力学的因子を取得することに成功した。開発したコードを用いて、分岐パターンが異なる血管網の血流シミュレーションを実施し、分岐パターンが組織内の輸送特性に与える影響を明らかにし、実験との定性的な一致を確認した。血管内圧力・流れを制御するシステムを開発し、物理的環境変化による血管新生・血管透過性評価が可能となった。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Multiscale parareal algorithm for long-time mesoscopic simulations of microvascular blood flow in Zebrafish2021
Author(s)
Blumers, A., Yin, M., Nakajima, H., Hasegawa, Y., Li, Z., Karniadakis, G.E.
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Journal Title
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Numerical evaluation reveals the effect of branching morphology on vessel transport properties during angiogenesis2021
Author(s)
Mirzapour-shafiyi, F., Kametani, Y., Hikita, T., Hasegawa, Y., Nakayama, M.,
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Journal Title
Plos Computational Biology
Volume: -
Pages: 1-16
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] TGF-beta and TNF-alpha cooperatively induce mesenchymal transition of lymphatic endothelial cells via activation of Activin signals2020
Author(s)
Y. Yoshimatsu, S. Kimuro, J. Pauty, K. Takagaki, S. Nomiyama, A. Inagawa, K. Maeda, K.A. Podyma-Inoue, K. Kajiya, Y.T. Matsunaga, T. Watabe
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 15
Pages: e0232356
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] EphA7+ perivascular cells as myogenic and angiogenic precursors improving skeletal muscle regeneration in a muscular dystrophic mouse model2020
Author(s)
Kohei Kano, Kiwamu Horiuchi, Yuri Yoshida , Taiki Hayasaka, Maki Kabara, Yui Tomita, Takamitsu Tatsukawa, Risa Matsuo, Jun Sawada, Naoki Nakagawa, Naofumi Takehara, Naoyuki Hasebe, Jun-Ichi Kawabe
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Journal Title
Stem Cell Research
Volume: 47
Pages: 101914-101914
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] EphA7陽性周細胞は、筋ジストロフィーモデルマウスの病態を改善する.2020
Author(s)
鹿野耕平, 堀内至, 吉田有里, 早坂太希, 鹿原真樹, 富田唯, 竜川貴光, 松尾梨沙, 安田哲, 澤田潤, 中川直樹, 竹原有史, 長谷部直幸, 川辺淳一
Organizer
第19回日本再生医療学会総会
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[Presentation] Transplantation of capillary stem cells improves skeletal muscle regeneration in muscular dystrophy.2020
Author(s)
Kohei Kano, Kiwamu Horiuchi, Yuri Yoshida, Taiki Hayasaka, Maki Kabara, Yui Tomita, Takamitsu Tatsukawa, Risa Matsuo, Satoshi Yasuda, Jun Sawada, Naoki Nakagawa, Naofumi Takehara, Naoyuki Hasebe, and Jun-ichi Kawabe
Organizer
第61回日本神経学会学術大会
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