2016 Fiscal Year Annual Research Report
"Engineeing of the heart tissues using decellularized extracellular matrix" - Development of basic technology to construct three-dimensional organ-like tissues
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26293188
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
李 鍾國 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授(常勤) (60303608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 繁 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授(常勤) (70544237)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ３次元組織構築 / 脱細胞化心臓マトリックス / 細胞接着因子 / 組織透明化技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題においては、これまでに脱細胞化心臓マトリックスを用いた3次元臓器様心筋組織構築（Yasui et al. Biomaterials. 2014）方法を報告した。当該年度においては、再播種心筋細胞が細胞外マトリックスに生着するうえで必要な細胞接着因子の発現を制御する生理活性物質を調べた。その結果、EGF、bFGF、vEGF、IGF1、Ascorbic acid、Heparin、Hydrocortisoneを含む内皮関連因子をラット新生仔培養心室筋細胞に添加すると、接着因子のlaminin-alpha2とN-cadhelinの遺伝子発現の有意に増加が観察された。この条件下では、心筋細胞は3次元に凝集し、自己拍動の増強が観察された（投稿準備中）。
また、効率的な脱細胞化方法を確立するために、新生仔ラット心臓を用いた評価プラットフォームを構築し、種々の界面活性剤の効果を調べた。その結果、従来「冠潅流法」でのみ達成できると考えられていた脱細胞化が、新生仔ラット心臓を用いた場合は、「浸透法」でも達成できることが判明した。（最適な脱細胞マトリックスを得るための界面活性剤の探索が進行中である。）
脱細胞化組織（切片）へのiPS細胞由来心筋細胞播種を用いた評価系では、接着蛋白を添加することにより、再細胞化組織の収縮性の増大が見られた。
一方、3次元心筋組織構築においては、解剖学的空間情報が極めて重要であるが、従来法では3次元でこれらの組織の局在を観察することは困難であった。この点を解決するため、組織透明化技術（CUBIC法）を用いて心臓を観察したところ、マウス成獣心の血管、交感神経の空間分布を3次元で観察することが可能となった。（本成果は、現在論文投稿中）。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Activation of endothelial β-catenin signaling induces heart failure.2016
Author(s)
Nakagawa A, Naito AT, Sumida T, Nomura S, Shibamoto M, Higo T, Okada K, Sakai T, Hashimoto A, Kuramoto Y, Oka T, Lee JK, Harada M, Ueda K, Shiojima I, Limbourg FP, Adams RH, Noda T, Sakata Y, Akazawa H, Komuro I.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 25009
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A new in vitro co-culture model using magnetic force-based nanotechnology.2016
Author(s)
Takanari H, Miwa K, Fu X, Nakai J, Ito A, Ino K, Honda H, Tonomura W, Konishi S, Opthof T, van der Heyden MA, Kodama I, Lee JK.
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Journal Title
Journal of cellular physiology
Volume: 231
Pages: 2249-2256
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Generation of induced pluripotent stem cells from patients with duchenne muscular dystrophy and their induction to cardiomyocytes.2016
Author(s)
Hashimoto A, Naito AT, Lee JK, Kitazume-Taneike R, Ito M, Yamaguchi T, Nakata R, Sumida T, Okada K, Nakagawa A, Higo T, Kuramoto Y, Sakai T, Tominaga K, Okinaga T, Kogaki S, Ozono K, Miyagawa S, Sawa Y, Sakata Y.
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Journal Title
International Heart Journal
Volume: 57
Pages: 112-117
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Tissue Clearance Technique Enables to Investigate Three-Dimensional Distribution of Cardiac Sympathetic Nervous System.2016
Author(s)
Yokoyama T, Lee JK, Miwa K, Tomoyama S, Nakanishi H, Yoshida A, Miyagawa S, Sawa Y, SakataY.
Organizer
AHA 2016 Scientific Sessions
Place of Presentation
New Orleans, LA, USA
Year and Date
2016-11-14
Int'l Joint Research
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