• 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

Heart-on-chipによる心筋梗塞時不整脈のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0168
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関岡山大学

研究代表者

高橋 賢  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 研究准教授 (50432258)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
キーワード臓器チップ / 心筋梗塞 / 脳梗塞 / TRPM4 / iPS細胞 / CRISPR/Cas9 / 虚血再灌流障害 / 腎臓移植 / 補体活性化 / 腎移植 / 虚血再灌流 / iPS
研究成果の概要

当初1年間であった予定を4か月延長し、米ハーバード大Wyss InstituteのDonald E. Ingber教授の研究室で臓器チップorgan-on-a-chipを用いて虚血再灌流障害の研究を行い、臓器チップ研究の技術習得と、国際的研究ネットワーク形成とを行った。
帰国後、この臓器チップ上でヒト線維芽細胞およびヒト血管内皮細胞との共培養下でヒトiPS細胞を心筋細胞に分化させる、ヒト心臓チップの開発に成功した。
さらにCRISPR/Cas9を用いたゲノム編集により、ヒトiPS細胞のTRPM4チャネルのノックアウトに成功した。これにより、心筋梗塞発症におけるこのチャネルの関与を調べる道が開けた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

臓器チップ技術を利用したヒト臓器モデルの開発と、それを利用した疾患モデルの開発に大きな成果が得られた。その結果、これまで実験動物に頼らざるを得なかった医学研究をより正確かつ効率的に行うことが可能になると期待される。
さらに、本国際共同研究の実施により、米ハーバード大やスイスETH Zurichなど、世界有数の研究機関の研究者とのネットワークが形成された。このネットワークは、国際学術誌Micromachinesのthematic issueの共同刊行や国際学会での招待講演の実施などの形で、既に本国際共同研究の枠組みを超えて学問領域の発展に貢献しつつある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Harvard University(米国)2018

    • 年月日
      2018-07-31
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Systematic Understanding of Pathophysiological Mechanisms of Oxidative Stress-Related Conditions?Diabetes Mellitus, Cardiovascular Diseases, and Ischemia?Reperfusion Injury2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Mengxue, Liu Yun, Liang Yin, Naruse Keiji, Takahashi Ken
    • 雑誌名

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      巻: 8 ページ: 649785-649785

    • DOI

      10.3389/fcvm.2021.649785

    • NAID

      120007037390

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of the TRPM4 channel in mitochondrial function, calcium release, and ROS generation in oxidative stress2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Chen, Chen Jian, Wang Mengxue, Naruse Keijij, Takahashi Ken
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: accepted

    • NAID

      120007099346

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Model of Ischemic Heart Disease and Video-Based Comparison of Cardiomyocyte Contraction Using hiPSC-Derived Cardiomyocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Yun, Liang Yin, Wang Mengxue, Wang Chen, Wei Heng, Naruse Keiji, Takahashi Ken
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: - 号: 159

    • DOI

      10.3791/61104

    • NAID

      120006872429

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a model of ischemic heart disease using cardiomyocytes differentiated from human induced pluripotent stem cells2019

    • 著者名/発表者名
      Wei Heng、Wang Chen、Guo Rui、Takahashi Ken、Naruse Keiji
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 520 号: 3 ページ: 600-605

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.09.119

    • NAID

      120006795604

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of the TRPM4 Channel in Cardiovascular Physiology and Pathophysiology2018

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Naruse K, Takahashi K
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 7(6) 号: 6 ページ: 62-62

    • DOI

      10.3390/cells7060062

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Human gingival fibroblast feeder cells promote maturation of induced pluripotent stem cells into cardiomyocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Y, Takahashi K, Kamioka H, Naruse K
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 503(3) 号: 3 ページ: 1798-1804

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.07.116

    • 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] Establishing an artificial heart model on a chip by using cardiomyocytes2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Mengxue, Yun Liu, Kenji Naruse, Ken Takahashi
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of the cardiac differentiation of human pluripotent stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Yun, Mengxue Wang, Kenji Naruse, Ken Takahashi
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Kidney-on-a-chip model using human renal proximal tubular epithelial cells and human umbilical vein endothelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yin Liang, Mengxue Wang, Keiji Naruse, Ken Takahashi
    • 学会等名
      The 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of microfluidic cell culture system in preparation for human organ on a chip2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 賢, 王 梦雪, 劉 雲, 梁 茵, 王 晨, 成瀬 恵治
    • 学会等名
      第59会日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒト臓器チップを用いた臓器機能評価2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 賢
    • 学会等名
      CBI学会2020年大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ischemia-reperfusion injury2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K
    • 学会等名
      2019 International Conference for Leading and Young Medical Scientists
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of the TRPM4 channel in mitochondrial function, ROS generation, and calcium release in myocardial ischemia-reperfusion injury2019

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Naruse K, Takahashi K
    • 学会等名
      2019 International Conference for Leading and Young Medical Scientists
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of the TRPM4 channel in mitochondrial function, ROS generation, and calcium release in myocardial ischemia-reperfusion injury2019

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Chen J, Naruse K, Takahashi K
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanobiology and its application to medical problem solving2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi K
    • 学会等名
      2019 International Conference on Biology and Medical Sciences
    • 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] Cellular model of ischemic heart disease using human induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Wei H, Wang C, Takahashi K, Naruse K
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of dimensional factor of cell culture on cardiac differentiation of human induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tada C, Takahashi K, Naruse K
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] TRPM4 channel is involved in cellular damage caused by simulated ischemia-reperfusion injury: study of human iPSC-derived cardiomyocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Wang C, Wei H, Naruse K, Takahashi K
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] KEN TAKAHASHI website

    • URL

      https://ken-takahashi.net/category/research/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 高橋賢の研究Blog

    • URL

      https://ken-takahashi.net/?cat=4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 心筋細胞の作製方法2020

    • 発明者名
      高橋賢、出射明美、成瀬恵治
    • 権利者名
      高橋賢、出射明美、成瀬恵治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-01-25   更新日: 2022-01-27  

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