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ヒト iPS 細胞由来血液脳関門モデルを用いた病態モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K06777
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

川端 健二  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 幹細胞制御プロジェクト, プロジェクトリーダー (50356234)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードiPS細胞 / 血液脳関門 / 病態モデル / 疾患モデル / 虚血性脳血管障害 / iPS 細胞 / 重症熱中症 / BBB / 創薬
研究成果の概要

ヒト iPS 細胞を用いて in vitro で血液脳関門(blood brain barrier; BBB)モデルを作製した。得られた BBB モデルを使って培養条件を変化させた結果、低酸素状態で培養したときに BBB のバリア能が著しく障害されることが明らかとなった。低酸素(虚血)時には数多くの炎症性メディエーターが放出されることが知られているので、その原因を調べたところ、TNF-a を作用させたときにバリアが障害を受けることが示された。以上より、本研究では酸素濃度、グルコース供給に加えて、周囲の細胞が産生する炎症性メディエーターに対しても考慮した虚血性脳血管障害モデルを確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ヒトiPS細胞を用いて、脳血管内皮細胞に分化誘導し、そこから in vitro BBB モデルを構築した。この BBB モデルの培養条件を変化させることで、培養皿上で病態を再現することに成功した。すなわち、低酸素や低グルコース条件下、あるいは TNF-a を作用させることで BBB のバリア能が著しく低下することを見出した。今後は、このモデルを使ってバリア能を回復させる分子を探索することにより、BBB をターゲットとした新しい創薬ターゲットが見つかるものと期待される。

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

    (2件)

すべて 2021 2019

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

  • [雑誌論文] Effect of Heat Stress on Blood-Brain Barrier Integrity in iPS Cell-Derived Microvascular Endothelial Cell Models2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yamaguchi, Kentaro Shimizu, Yasuhiro Kokubu, Misae Nishijima, Shuko Takeda, Hiroshi Ogura, Kenji Kawabata
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 14 号: 9 ページ: e0222113-e0222113

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0222113

    • 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
  • [学会発表] ヒト iPS 細胞由来脳血管内皮細胞を利用した in vitro 重症熱中症モデル2021

    • 著者名/発表者名
      川端健二、清水健太郎、西島美妙江、小倉裕司、山口朋子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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