• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

再生医療を目指した神経細胞分化制御における剪断応力の影響

研究課題

研究課題/領域番号 15K06925
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 システムゲノム科学
研究機関山陽小野田市立山口東京理科大学 (2018-2019)
慶應義塾大学 (2015-2017)

研究代表者

広井 賀子  山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 教授 (20548408)

研究分担者 舟橋 啓  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70324548)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード再生医療 / マイクロ流体デバイス / 神経細胞分化 / 細胞遊走 / 細胞運命決定 / 神経芽細胞腫 / 液性因子感受性 / 剪断応力 / Wnt3a / 細胞遊走能 / 神経芽腫細胞 / 流れ / ベイズ統計 / マイクロコンタクトプリンティング
研究成果の概要

本研究は再生医療を視野に入れた神経分化制御において, 剪断応力を利用する手法の構築を目指し, マイクロファブリケーション技術で作成した培養器による研究を展開した. 様々な剪断応力を加えることができる培養デバイスでは, 剪断応力に依存して細胞の遊走能や形態, 配向に影響が出ることを突き止めた. また同様のマイクロ流路内での流体の性質を利用し, 接着因子との組み合わせで細胞の一部分のみを刺激因子を含んだ流体に暴露する手法の詳細を検討したり, 拡散を組み合わせて定量的に液性因子刺激を加えられる環境を作って細胞運命決定の最初のステップと考えられている分裂方向制御に必要な液性因子の濃度勾配を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

剪断応力の神経系の細胞に対する影響を多岐にわたり調査する上で効果的なツールを作成した. これにより, 神経細胞が発生の過程で見せる振る舞いである, 遊走, 配向, 神経細胞間ネットワーキングにおける剪断応力の影響を調べることが可能となった. 同時に, 細胞の一部分という微小領域に限局的に刺激を与える方法として, 本研究成果は実用的な手法の可能性を示している. また神経系に分化する培養細胞において, 細胞運命決定における具体的かつ定量的な, 単細胞スケールでの刺激因子の濃度勾配計測を行った例は本研究が初めてとなる. 以上の様に神経系を人為的に再構成して医療応用するための基礎的な知見を生み出した.

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Queen Mary University of London(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Neural Differentiation Dynamics Controlled by Multiple Feedback Loops in a Comprehensive Molecular Interaction Network2020

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Tsuyoshi、Takiguchi Ryo、Hiraiwa Takumi、Yamada Takahiro G.、Yamazaki Kazuto、Hiroi Noriko F.、Funahashi Akira
    • 雑誌名

      Processes

      巻: 8 号: 2 ページ: 166-166

    • DOI

      10.3390/pr8020166

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Activation of cell migration via morphological changes in focal adhesions depends on shear stress in MYCN-amplified neuroblastoma cells2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraiwa Takumi、Yamada Takahiro G.、Miki Norihisa、Funahashi Akira、Hiroi Noriko
    • 雑誌名

      Journal of The Royal Society Interface

      巻: 16 号: 152 ページ: 20180934-20180934

    • DOI

      10.1098/rsif.2018.0934

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of sensitivity to a Wnt3a gradient in determination of the pole-to-pole axis of mitotic cells by using a microfluidic device2018

    • 著者名/発表者名
      Hiraiwa Takumi、Nakai Yuichiro、Yamada Takahiro G.、Tanimoto Ryuichi、Kimura Hiroshi、Matsumoto Yoshinori、Miki Norihisa、Hiroi Noriko、Funahashi Akira
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 8 号: 12 ページ: 1920-1935

    • DOI

      10.1002/2211-5463.12525

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Microfluidics application in Quantitative Biology for revealing the origin of Multicellular Organisms2019

    • 著者名/発表者名
      Noriko Hiroi
    • 学会等名
      Self-organization in multicellular systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経分化過程における流れの寄与の解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村善次、東恩納麻州、平岩巧、山田貴大、広井賀子、舟橋啓
    • 学会等名
      定量生物学の会 第9回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Heat as a signal for cells.2019

    • 著者名/発表者名
      広井 賀子
    • 学会等名
      Biothermology Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantitative analysis of sensitivity to Wnt3a gradient in determination of the pole-to-pole axis of mitotic cells by using a microfluidic device.2018

    • 著者名/発表者名
      Noriko Hiroi
    • 学会等名
      Keio University International Symposium on Advanced Technologies for Mechano-biology and Regenerative Medicine.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantification of the effect of shear stress on the differentiation of SH-SY5Y cells.2017

    • 著者名/発表者名
      東恩納麻州
    • 学会等名
      Interantional Workshop on Quantitative Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High sensitivity to Wnt3a gradient in localization of ODF2/cenexin of neuroblastoma cell in mitosis.2017

    • 著者名/発表者名
      平岩巧
    • 学会等名
      Interantional Workshop on Quantitative Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric division, cell migration, and differentiation control in microfluidic devices.2017

    • 著者名/発表者名
      広井賀子
    • 学会等名
      Emerging Research Challenges in Biology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] QUANTIFICATION OF THE EFFECT OF SHEAR STRESS ON THE DIFFERENTIATION OF SH-SY5Y CELLS2016

    • 著者名/発表者名
      東恩納 麻州
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非対称分裂 - 定量で明らかになる組織形成の始まり -2016

    • 著者名/発表者名
      広井 賀子
    • 学会等名
      医薬工コモンズシンポジウム 第12回インキュベーションラウンジ
    • 発表場所
      慶應義塾大学(東京都、新宿区)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Method for Asymmetric Cell Division Analysis using Microfluidic Device2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Hiraiwa
    • 学会等名
      Japan Q-Bio week, Tokyo Symposium
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of microfluidic cell-collection devise2016

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Takahashi
    • 学会等名
      Japan Q-Bio week, Tokyo Symposium
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop on Quantitative Biology 20172017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi