2020 Fiscal Year Research-status Report
三次元培養皮膚の光照射による分化の制御とそれに伴う分光学的特性変化に関する研究
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19K20684
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
角井 泰之 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 生体情報・治療システム研究部門, 助教 (30806451)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 三次元培養皮膚 / 皮膚移植 / Photobiomodulation / 細胞分化 / フィラグリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，我が国の移植皮膚の貯蔵量は慢性的ドナー不足により限定的である。そこで我々は，移植用のヒト三次元皮膚の培養技術に関する研究を進めているが，同皮膚に必要な構造や機能が備わるまでには一定の培養期間（分化誘導期間）を必要とし，その短縮が課題である。本研究では，光による生体調節作用（Photobiomodulation, PBM）を応用することにより，三次元培養皮膚の分化を促進できないか検討を行う。昨年度，中心波長658 nmまたは823 nmの発光ダイオード（Light Emitting Diode, LED）光の照射により，バリア機能を担う表皮の分化を促進できる可能性が示唆された。本年度はサンプル数を増やし，両波長間で結果を比較するとともに，照射時間（フルエンス）による影響について調査し，PBM適用による分化促進効果の向上を図った。三次元培養皮膚に波長658 nmまたは823 nm のLED光を1日に1回，400秒間（10 J/cm2），2000秒間（50 J/cm2），または4000秒間（100 J/cm2）照射した。これを分化誘導開始から5日間連続で行った後，表皮細胞の後期分化マーカーであるフィラグリンの発現量をELISA（Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay）法により評価した。その結果，823 nm光を長時間照射したサンプルほどフィラグリンの発現量は多くなり，非照射サンプルに対し最大で約1.5倍増加した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症の影響により実験の中断と規模縮小が生じ，当初計画のとおりに研究を実施することができなかった。研究期間を延長して目的の達成を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
823 nm光の照射により得られる効果をより詳細に調べる。特に移植皮膚として重要なバリア機能への影響を評価するために，表皮細胞の分化が進むことで形成される顆粒層や角質層の観察を行う。一方，このような皮膚の分化の進みを培養中に評価するために，拡散反射分光法を応用できないか検討を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響により学会や研究会がオンライン開催となり，旅費を使用しなかった。また感染防止のため実験補助者の雇用を見送った。
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