2018 Fiscal Year Research-status Report
流体デバイスにより腸内細菌の維持・増殖を制御した腸管上皮細胞培養系の開発
Project/Area Number |
18K19905
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
田川 陽一 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70262079)
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Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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Keywords | 腸管組織 / 腸内細菌 / 共培養 / マイクロ流体デバイス / 大腸炎モデル / 腸管培養モデル |
Outline of Annual Research Achievements |
多孔質膜に対して上下の二つの流路を有するマイクロ流体デバイスを作製した。そのデバイスには上下の流路に対して電極を設置して膜を介した電流の抵抗値を計測できるようにした。腸管上皮細胞をその膜状に播種し、上下に培地を流しながら、密着結合の形成をその抵抗値の上昇から確認することができた。さらに、嫌気条件を構築するために、そのデバイスを培養するための嫌気チャンバーを作製して、嫌気条件下でマイクロ流体デバイス中で腸管上皮細胞を安定的に培養できることを確認した。このデバイスの細胞側に対して上層(apical側)の培地から大腸菌を導入し、新鮮な培地を流し続けたところ、大腸菌と共に腸管上皮細胞も安定的に培養できることに成功した。さらに、腸管上皮細胞の下層に生体内と同様に免疫細胞であるマクロファージ細胞株を播種して大腸菌との共培養を行った。その結果、マクロファージが活性化し炎症性サイトカインの発現が上昇していることを示した。そして、その刺激を上皮細胞が受け取り炎症マーカー遺伝子の発現上昇、および密着結合の指標である電気抵抗値の低下によるバリア機能の崩壊が確認できた。この結果からマイクロ流体デバイス内で流速をかけた場合でも細胞間、細胞と細菌間のコミュニケーションがあることを確認した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
1年目はデバイスを作製することと腸管培養組織を構築することを主としておこなったが、予想以上に成功し、大腸菌の共培養も成功し、さらには、マクロファージも共培養し、大腸炎モデルとしても応用できることが示せた。
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Strategy for Future Research Activity |
他の菌種も共培養し、人工便モデルを構築し、食料品、サプリメントなどの腸管吸収等を確認していく予定である。
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[Journal Article] Contribution of rat embryonic stem cells to xenogeneic chimeras in blastocyst or 8-cell embryo injection and aggregation2019
Author(s)
H. Okumura, A. Nakanishi, S. Toyama, M. Yamanoue, K. Yamada, A. Ukai, T. Hashita, T. Iwao, T. Miyamoto, Y. Tagawa, M. Hirabayashi, I. Miyoshi, T. Matsunaga
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Journal Title
Xenotransplantation
Volume: -
Pages: e12468
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] デングウイルスの血清型流行予測モデルの構築および血清型検出系の確立2019
Author(s)
鶴田爽, 髙橋萌, 町田亮人, 藤田創, 伊藤隼人, 宮本康太郎, 三栖涼雅, 井澤和也, 出口英梨子, Nattanon Tharachai, 西田 暁史, 安田翔也, 中澤杜浩, 林宜宏, 鈴木亮介, 山村雅幸, 田川陽一
Organizer
第4回デザイン生命工学研究会
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