| 研究課題/領域番号 |
18KK0461
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分49030:実験病理学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三木 健嗣 京都大学, iPS細胞研究所, 研究員 (10772759)
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| 研究期間 (年度) |
2018 – 2020
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
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| キーワード | 脱細胞化マトリックス / 3Dプリンター / ヒトiPS細胞 / 心筋細胞 / 心外膜細胞 / 心内膜細胞 / バイオプリンター / 3D心筋組織 / iPS細胞 / HCM |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ヒトiPS細胞から高純度の心筋細胞、心外膜細胞及び心内膜細胞を得る分化法を確立し、それらを脱細胞化した心臓組織に充填して培養したところ、肉眼で拍動する心臓組織が得られ、更にその心筋細胞は二次元培養した心筋細胞よりもサルコメア及びミトコンドリアの成熟を確認できた。更に、3Dバイオプリンター及びハイドロゲルを用いてperfusion可能な3層構造を持つ心筋組織の構築に成功し、この組織は1ヶ月培養を続けても組織の中心部がネクローシスを起こすことはなかった。この組織の心筋細胞においても、二次元培養した心筋細胞よりもサルコメア及びミトコンドリアの成熟を確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脱細胞化マトリックスを用いることにより、血管網が存在する拍動する心臓組織の構築に成功し、この研究は今後の心臓としてのポンプ機能をより詳細に解析できることになり、将来的な臓器創生・移植/創薬への応用・病態解明などに貢献できると考えている。3Dプリンターを用いた灌流可能な心筋組織に関しては、より長期間組織内の細胞を生存させることが可能となり、特に創薬や薬剤試験などへの応用が期待できる。これら高度な三次元心臓モデルを構築することで、臓器創出やPrecision Medicineの実現は医学分野の発展だけでなく、工学、情報科学分野の発展、更に医療費の抑制といった医療経済にも貢献しうる可能性がある。
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