研究課題/領域番号 |
19F19363
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研究種目 |
特別研究員奨励費
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 外国 |
審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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研究機関 | 東京大学 |
研究代表者 |
酒井 康行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00235128)
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研究分担者 |
VADIVELU RAJA 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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研究期間 (年度) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2021年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
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キーワード | オルガノイド / バイオマテリアル / 発生 / 自己組織化 / 前駆細胞 / 腎臓 / 幹細胞 |
研究開始時の研究の概要 |
腎臓は、20種類以上の細胞からなる複雑な構造を持つ組織である。しかし発生過程に着目すると、ネフロン、尿管芽、ストローマのわずか3種類の前駆細胞に血管内皮細胞を加えたシンプルな構造から始まり、相互に増殖と分化を制御しながら3次元的に組織化する。これを一部再現するミニチュア腎臓は、創薬毒性試験や疾患モデル、さらには移植用組織として期待されているが、現状では尿排泄経路と血管網が未整備で、局所的かつ不完全な腎構造の再現に止まる。本研究は、工学的・生物学的な知見とアプローチの融合により、3種類の腎前駆細胞の自己組織化を制御することで、尿排泄経路と血管網を備えた移植可能なミニチュア腎臓の構築を目指す。
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研究実績の概要 |
The study of early development during embryogenesis is crucial for advancing fundamental biological and clinical importance. Yet it is limited due to ethical boundaries and the inaccessibility of implanted embryos in utero. Hence, there is a rising demand for developing a synthetic embryonic model called gastruloids by using pluripotent stem cells. The three-dimensional (3D) gastruloids enable the recapitulation of some essential aspects of gastrula-stage embryos including post gastrulation break symmetry and polarized along an anteroposterior axis. However, gastruloid model lacks extraembryonic tissue (EXT) and is imperfect to capture early neural organogenesis. Thus, we aim to improve gastruloid culture by interfacing human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs) with hydrogel-based cryogel. The stiffness of cyrogel can promote cellular response, as softer cryogel (0.5% agarose) showed significant promise to facilitate hiPSCs differentiation on to 3D physiologically relevant organoid model of embryogenesis. These constructs display spatiotemporally confined patterning of neuromesodermal progenitors throughout body axis elongation. We found antagonistic activities of Sox2 and T-bra suggest the specification of neural and mesodermal fates. Collectively, this study may envision that the neuromesodermal patterning define the existence of two distinct routes that contribute to the somites and neural tube.
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現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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