2021 Fiscal Year Research-status Report
新奇なオンゲル共培養法を用いた脳スフェロイドへの血管網構造構築原理の探索
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20K05236
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
森 英樹 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30450894)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ハイドロゲル / コラーゲンゲル / 神経幹細胞 / 血管内皮細胞 / 粘弾性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、脳オルガノイド内に血管網を構築する方法の糸口を見つけるために、ハイドロゲル上で脳スフェロイド（ニューロスフェア、脳オルガノイド）と血管形成細胞の共培養・浸潤アッセイ系を作製し、脳スフェロイドへの血管形成細胞の浸潤および血管網構造形成条件を探索することを目的としている。
2年目は、血管形成細胞である血管内皮細胞が三次元的な組織内部に、浸潤できる足場材料の条件を検討した。初年度に得られた結果として、コラーゲンゲル表面にUV照射を施し、架橋した条件では、そのままのコラーゲンゲルと比べて、硬さ（ヤング率）が2倍程度高くなったことによって、脳毛細血管内皮細胞の接着量が増加し、更に増殖が速くなるだけでなく、多くの仮足が見られた。この結果をもとに、UV照射コラーゲンゲルの血管様構造形成誘導の可能性を確かめるために、UV照射コラーゲンゲルとそのままの未照射コラーゲンゲル上で培養した脳毛細血管内皮細胞の上に、更にコラーゲンゲルを被せて培養を続け、其々の条件での細胞の形状の変化を解析した。UV照射コラーゲンゲル上の血管内皮細胞はコラーゲンゲルを被せた後も増殖し、平面的に広がる傾向を見せた。一方でそのままの未照射コラーゲンゲル上の血管内皮細胞は、被せたコラーゲンゲル内に浸潤し、分岐するように、多くの仮足を見せた。目的とする脳毛細血管内皮細胞のネットワーク構造の形成には、そのままのコラーゲンゲルの方が適している可能性がある。コラーゲンゲルを被せるタイミングなど考えながら、コラーゲンゲル上およびゲル内における脳オルガノイドと血管内皮細胞の共培養をふまえた細胞の形態変化について今後更に解析していきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍で研究協力者の研究活動が制限され、血管内皮細胞の挙動の解析に予想以上に時間を要した。そのため、実験の進みが遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に大きな変更はない。血管形成細胞と脳オルガノイドとの共培養条件を検討するとともに、新たに発見したコラーゲンゲル内における脳毛細血管内皮細胞の形態も考慮し、血管形成細胞が脳スフェロイドに浸潤できる足場条件も検討していく。
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| Causes of Carryover |
2年目となる2021年度もコロナ禍での対応が必要であったため研究協力者である学生の実験時間が制限された。実験量の減少により試薬等の使用量が減ったことに加え、学会のオンライン化により旅費の支出が減ったことが次年度の使用額を生じた主な理由である。
最終年度は研究の遅れを取り戻すために、研究協力者を増やし、オルガノイドとの共培養条件の検討と合わせて血管形成細胞の浸潤条件も解析していく予定である。試薬や細胞の消費量は予定よりも多くなると予想されるため、2021年度の予算から生じた次年度使用額をそれに充てる。
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