2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of human alveolar organoid culture method using complete medium
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21K19491
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
森本 充 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (70544344)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 肺胞オルガノイド / 完全培地 / 呼吸器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で我々は、ヒト生肺組織から組織幹細胞を単離し、肺胞オルガノイドを作成する実験英の確立に挑んだ。最近、生体の３次元組織構造を反映する幹細胞培養法“オルガノイド培養”が開発され、世界に衝撃をもたらした。呼吸器においては肺胞幹細胞を使った肺胞オルガノイドが開発されたが、この培養系では幹細胞をサポートする肺線維芽細胞を添加する必要があり、細胞の反応や病理現象を再現するには不完全であった。そこで本研究では、病院で採取されたヒト肺組織から肺胞幹細胞を単離し、線維芽細胞や血清を含まない完全合成培地でヒト肺胞オルガノイドを作成する技術の確立を試みた。
神戸大学病院呼吸器外科、内科の協力のもと、外科手術で摘出した新鮮なヒト生肺組織の一部を譲り受け、研究所内に持ち込んだ。肺組織を酵素で分解し、単一細胞になるまでほぐした後、MACSカラムを使って肺胞の幹細胞であるAT2細胞を単離した。AT2細胞はマウス肺胞オルガノイド培養条件で培養を試みた。細胞濃度や、足場材であるマトリゲルの条件などを検討した結果、ヒトAT2細胞の培養と肺胞オルガノイドの作成に成功した。しかし残念ながら継代するとスフェアの形状がおかしくなり、状態が良くなかった。
ヒト肺胞オルガノイド培養ができるようになったことで、ヒト呼吸器疾患をin vitroで再現できる可能性ができた。そこでブレオマイシンを使った肺線維症モデルの開発を行い。肺細胞のDNA傷害モデルと、肺線維症誘導能の確認をin vitroで行うことに成功した。
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[Journal Article] Autocrine TGF-β-positive feedback in profibrotic AT2-lineage cells plays a crucial role in non-inflammatory lung fibrogenesis.2023
Author(s)
Yasunori Enomoto, Hiroaki Katsura, Takashi Fujimura, Akira Ogata, Saori Baba, Akira Yamaoka, Miho Kihara, Takaya Abe, Osamu Nishimura, Mitsutaka Kadota, Daisuke Hazama, Yugo Tanaka, Yoshimasa Maniwa, Tatsuya Nagano, Mitsuru Morimoto
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Journal Title
Nature communications
Volume: 14
Pages: 4956-4956
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identifying a Lung Stem Cell Subpopulation by Combining Single-Cell Morphometrics, Organoid Culture, and Transcriptomics.2023
Author(s)
Takashi Fujimura, Yasunori Enomoto, Hiroaki Katsura, Taisaku Ogawa, Saori Baba, Akira Ogata, Akira Yamaoka, Katsuyuki Shiroguchi, Mitsuru Morimoto
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Journal Title
Stem cells (Dayton, Ohio)
Volume: 41
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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