| 研究課題/領域番号 |
15390421
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
胸部外科学
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| 研究機関 | 京都府立医科大学 |
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研究代表者 |
神田 圭一 京都府立医科大学, 医学研究科, 講師 (60295649)
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| 研究分担者 |
中山 泰秀 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (50250262)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2005年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2004年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2003年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
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| キーワード | ES細胞 / ハイブリッド型人工血管 / マウス / 自家結合組織管 / 力学的ストレス / マウスヌードラット / 小口径人工血管 / 再生医療 / 血管接合具 / ポリウレタン / Homodynamic Stress / マウス、ヌードラット / Hemodynamic Stress |
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| 研究概要 |
ES細胞を人工基材に組み込んだハイブリッド型人工血管モデルを開発し、ES細胞の循環系人工臓器への適用の可能性を検討している。マウスES細胞を内径1.5mmのポリウレタン製人工血管内腔面に播種し、ヌードラットの腹部大動脈に移植するモデルで検証を行った。植え込み後グラフト内腔面には組み込んだES細胞が生着していた(LacZで確認)。さらに移植後1週間後には、グラフトの内腔面に形成された血栓層内でもES細胞の存在が確認できた。これら細胞の一部はLacZとPCAM-1の二重染色で陽性であり、植え込み時に比べて血管内皮細胞に近い性質を持つ可能性があった。植え込まれたES細胞が直接生体内で血液と力学的ストレスに曝された結果生体内でさらなる分化誘導を受けて血管壁細胞に近づきつつある過程を示唆するものであった。
in vitroにおける培養系でグラフトに拍動流を負荷するシステムを開発した。この装置を用いて体外で力学的ストレスを負荷する事により、生体内で認められたと同様の分化誘導が再現できるかどうかの検証にも着手した。現時点で行っている予備的実験では、グラフト内のES細胞がずり応力と周期的伸縮性ストレスの2種の力学的ストレスを受けることにより、それぞれ細胞の存在部位に応じて最内腔面ではPCAM-1陽性細胞に、壁内ではSMA陽性細胞に変化する事が観察された。すなはち生体血管の階層構造に類似した構築(内膜-内皮細胞、中膜-平滑筋細胞)が形成されつつある過程と考える事も出来る。このことによりin vivoだけでなくin vitroにおいてもハイブリッド型人工血管の成熟度を変化させる事が出来る可能性が示唆された。
しかしマウスの実験系ではES細胞は非常に細胞接着性が悪く、人工基材を用いた場合長期観察を得ることが出来ず、ハイブリッド型人工血管の実験系確立は困難であると考えられた。このため現在管状の自家結合組織を生体内で作成する技術を開発中である。管状組織体バイオチューブ人工血管は非常に良好な組織治癒課程を示したが、2週間以内の急性期には内腔面にコラーゲンや繊維芽細胞が露出しており、血栓性が高いのが欠点である。この内腔面にES細胞を播種することにより、バイオチューブ人工血管の短所を克服すべく研究を開始している。ES細胞と自家結合組織という新しい概念のハイブリッド型人工臓器の確立を視野に入れて今後の研究を行っていく予定である。
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