2021 Fiscal Year Research-status Report
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21K12693
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
本田 みちよ 明治大学, 理工学部, 専任教授 (20384175)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 血管新生 / 組織再生 / エクソソーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体機能を発現するための組織再生には，酸素や栄養素を供給できる「成熟した機能的な血管ネットワークの構築」と「生体内環境に類似し，細胞間相互作用を促進する三次元培養環境」を提供する必要がある。本研究では，血管新生を起点とした組織再生を実現するために，間葉系幹細胞MSC由来エクソソームに注目し，特に，MSCの持つ細胞特性を外部環境から制御し，優れた血管新生能を有する馴化培地やエクソソームを回収することを目指す。すなわち，MSCにより分泌される液性因子やエクソソームに注目して，効率的に血管新生を促進させる方法を模索する。今年度は，より多くの液性因子やエクソソームを回収するために，三次元培養が可能な材料（マイクロファイバーシート）上での細胞培養を実施した。三次元環境でのMSCの培養は細胞数の確保のみならず，細胞外マトリックス産生など，MSCが本来有する機能を高めることを可能とした。その一方で，多孔質の足場材料の構造は培養初期の細胞接着に大きく影響するため，基材の三次元構造の設計については再度検証する必要性があると考えられた。さらに，外部環境に加えて，MSCがより血管新生能を発現する物質を産生できるように，血管新生を促進させる遺伝子を恒常的に発現する細胞の作製についても取り組んでおり，遺伝子レベル，タンパク質レベルでの過剰発現を確認している。これらの条件で培養したMSCは，血管新生を向上させる機能を保持していると考えられ，組織再生に有用なアプローチとなると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
三次元培養環境下におけるMSCの特性評価，細胞機能性についてはその有用性を確認した。また，遺伝子改変細胞を作製することにより，細胞の機能性を高めることも可能とした。液性因子の解析については実施できたが，より大量の細胞と馴化培地を準備してエクソソームの単離を試みる必要性があるため，培養方法等を含めた実験条件の検討を引き続き実施する。幹細胞性の詳細な評価についても検証を継続する。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまではMSC単独での培養を行ってきたが，今後はMSCと血管内皮細胞を共培養する系を採用し，細胞間相互作用に関与する遺伝子やmiRNAについて調査する。また，外部環境の制御に関しては，生体に類似した三次元培養環境下での検証を行ってきたが，これに加え，力学的なストレス負荷による変化についてもさらに検証を実施する。
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