2022 Fiscal Year Annual Research Report
Tissue-engineered skeletal muscle for myokine secretion
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20H04520
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤里 俊哉 大阪工業大学, 工学部, 教授 (60270732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 友浩 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30217872)
横山 奨 大阪工業大学, 工学部, 講師 (30760425)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 組織工学 / 培養骨格筋 / マイオカイン / IL-6 / 培養肉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、骨格筋の運動に伴って分泌されるマイオカインが注目されている。我々は組織工学・再生医療技術を用い、長さ約15mm・直径約0.5mmと小さいながらも、電気刺激によって収縮運動可能な三次元培養骨格筋を作製し、さらに、培養骨格筋駆動部が交換でき、繰り返し屈伸運動できるデバイスを開発した。本研究はこの研究開発成果を活用することで、マイオカインを分泌させる培養骨格筋デバイスを開発し、最終的に動物に投与することでその効果を確認することまでを企図した。そのため、次の4つの課題を逐次的に検討した。初年度（令和2年度）にマイオカインを分泌させるための培養骨格筋デバイスを作製し(課題1)、次年度（令和3年度）以降にデバイスを用いた細胞影響評価を行う(課題2)。そして最終年度（令和4年度）までに、マイオカイン同定ならびに至適分泌条件を確立するとともに(課題3)、開発したデバイスにてマイオカインを大量分泌させ、動物に投与してその効果を実際に観察・確認できるまで展開する(課題4)。
2年目の令和3年度は、課題2および課題3について、機械刺激によるマイオカインであるインターロイキン6（IL-6）の分泌について検討した。3年目の令和4年度ならびに繰り越しした令和5年度では、課題3および課題4について検討した。課題3では、電気刺激条件のより詳細な検討を行った。無数にある電気刺激条件の中で、培養骨格筋の収縮力が低下せず、また培地のpH等への影響も少ない周波数0.5Hzに固定して検討したところ、1日あたり6時間の電気刺激を7日間加えた条件が、最も収縮力およびIL-6の分泌が高いことを確認した。また課題4では、培養骨格筋周囲をアルギン酸ゲル膜でコーティングすることで、培養骨格筋内に分泌されたIL-6を閉じ込めることを確認した。これによって、マイオカインを豊富に含む培養食肉への応用可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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