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ヒト多能性幹細胞由来心筋細胞の成熟化メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H06724
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 循環器内科学
研究機関信州大学

研究代表者

門田 真  信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (70799064)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード成熟心筋 / 多能性幹細胞 / 心筋成熟化
研究成果の概要

多能性幹細胞由来心筋細胞の成熟化因子を検索して、成熟化メカニズムを解明するために、成熟化レポーター遺伝子導入ヒト多能性幹細胞株を作製した。CRISPR/Cas9を用いて、心筋の成熟化マーカー遺伝子下流部位特異的に蛍光タンパク遺伝子配列と薬剤耐性遺伝子を挿入し、成熟心筋のみが赤色蛍光を発色しかつ薬剤耐性となるヒトES細胞株樹立に成功した。心筋分化誘導を行ったが、通常の分化誘導法では成熟マーカーの蛍光タンパクの発現が弱く、引き続き遺伝子改変を行っている。また、ラット心筋梗塞モデルへの移植実験において、長期間培養した心筋細胞の方が、短期間培養した場合よりも移植後の心筋成熟化が進む傾向が見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多能性幹細胞(ES/iPS細胞)は、多分化能と無限の増殖能をもった細胞であり、再生医療のみならず、創薬、病態解明のツールとして研究開発が進んでいる。ただし、1つの問題点として、これまで報告された分化心筋細胞は、胎児型心筋と同様に未熟である。様々な方法で成熟化を促進すると報告されているが、ヒト多能性幹細胞由来心筋細胞で成人型と全く同様に成熟させた報告はこれまでにない。特に、再生医療への応用において、サルなどの大動物へ移植後に一過性の心室性不整脈が出現することが報告され、その原因の一つが移植心筋細胞の未熟性によると考えられるため、心筋成熟化は極めて重要な課題である。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Cardiac Sodium Channel Disease Modeling Using Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Shin Kadota, Naoko Shiba, Yuji Shiba
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 81 号: 12 ページ: 1764-1765

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-17-1134

    • NAID

      130006219240

    • ISSN
      1346-9843, 1347-4820
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Extended in vitro culture enhanced maturation and engraftment of human iPSC-derived cardiomyocytes2018

    • 著者名/発表者名
      門田真
    • 学会等名
      第2回日本循環器学会基礎研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Long-term culture in vitro enhanced maturation and engraftment of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes in vivo2018

    • 著者名/発表者名
      門田真
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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