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2020 Fiscal Year Research-status Report

T細胞に着目した免疫応答モデルの構築:自己免疫性疾患への展開

Research Project

Project/Area Number 19K20655
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

玉井 美保  沖縄科学技術大学院大学, 免疫シグナルユニット, 研究員 (20619704)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords腸管上皮 / マイクロ流体デバイス / 免疫システム
Outline of Annual Research Achievements

生体の免疫システム研究は複数の要因が関与するため、培養モデルの構築は容易ではない。免疫システムの作用機序を理解し、制御する手法の開発は医学・医療において極めて重要な課題であり、培養モデルの開発はそのための非常に有用なツールとなる。そこで本研究では、生体の免疫応答が再現可能な培養モデルシステムの構築を目指し研究をおこなっている。免疫応答を培養レベルで再構築するために、まず最大の免疫器官である腸管に着目した。ヒト結腸がん由来細胞株であるC2BBe1細胞を用いて、組織培養モデルの構築をおこなった。腸管組織培養モデル構築には、多孔質膜を中心にして上下に流路を有するマイクロ流体デバイスを用いた。腸管上皮細胞をその膜上に播種し、培養液を流して培養をおこなうことで、デバイス内で腸管上皮細胞の密着結合を形成させた。この腸管組織モデルに腸内環境を考慮した腸内細菌モデルとして大腸菌を導入し、共培養系の構築をおこなった。蛍光タンパク質を発現する大腸菌 DH5αを腸管組織培養モデル内に導入し、流速により菌数を制御することで共培養システムを確立した。この共培養システムにおいて、腸管組織モデルとして重要となる細胞のバリア機能が保てているかを、膜抵抗値を測定することで評価した。マイクロ流体デバイスを用いた共培養システムでは、大腸菌と共培養後も膜抵抗値の低下は観られず、腸管のバリア機能が維持されることが確認された。また、消化管に常在するマクロファージは、腸の生理機能に重要な役割を果たしていることから、このモデルシステムにマクロファージ様細胞株であるRAW264細胞の導入を試みた。構築した腸管組織モデルにRAW264細胞を播種、接着後に大腸菌を導入した。その結果、腸管組織モデルの膜抵抗値の減少が観られた。これは、大腸菌なしでは観られなかったことから、大腸菌とRAW264細胞との作用によるものと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前年度に構築した腸管組織培養モデルを用いて、大腸菌との安定した共培養モデル、さらには、マクロファージ様細胞の導入による腸管と免疫細胞、さらに大腸菌との共培養までおこなうことができたため。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は、前年度の研究計画をもとに更なる検討を進める。特に免疫応答モデルの構築を目指し、炎症応答の誘導系構築を試みる。

  • Research Products

    (4 results)

All 2020

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 腸内細菌と腸管上皮細胞の共培養マイクロ流体デバイスの開発2020

    • Author(s)
      小島栞、中澤杜浩、進藤寛将、玉井美保、藤山陽一、小関英一、米田恭子、長岡紀幸、田川陽一
    • Organizer
      第24回 腸内細菌学会学術集会
  • [Presentation] マイクロ流体デバイスを用いた細胞-細菌共培養系の構築2020

    • Author(s)
      1.津田南美、進藤寛将、中澤杜浩、小島栞、藤山陽一、小関英一、玉井美保、長岡紀幸、田川陽一
    • Organizer
      第6回デザイン生命工学研究会
  • [Presentation] QI ZHEN, 玉井美保、今西未来、田川陽一2020

    • Author(s)
      薬物スクリーニングのための “時計”をもつ肝組織モデルの構築
    • Organizer
      第6回デザイン生命工学研究会
  • [Presentation] マウスES細胞・TS細胞を用いた胚盤胞モデルの構築2020

    • Author(s)
      小畑美貴、大田拓穂、玉井美穂、田川陽一
    • Organizer
      第6回デザイン生命工学研究会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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