| 研究課題/領域番号 |
19K23604
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0403:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
KIM JEONGHYUN 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特定研究員 (20844591)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ３次元培養 / 旋回培養 / 骨細胞 / 分化 / 骨オルガノイド / Bone / Osteocyte / Organoid / Rotatory culture / Bone reconstruction |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、様々な細胞を利用して実際の臓器の持つ機能を再現できる3次元構造物であるオル ガノイド(Organoid)を用いた基礎研究、発生生物学、疾患モデルとしての応用が活発に行われている。しかし、未だに骨細胞の特性また骨形成を再現できる in vitro モデルは報告されていない。申請者は旋回培養法にてiPS 細胞を用いた骨オルガノイドの作製法を確立し、実験管内での骨形成及び骨系疾患に対する薬剤スクリーニング、また骨疾患 iPS 細胞 を用いた in vitro 疾患モデルとしての活用が期待される。さらに骨オルガノイドを骨形成不全症モデルに移植し、再生医療への有用性を明確にする 。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではマウス前駆骨芽細胞(MC3T3-E1)を用い複数の３次元培養モデルを作製した。１）サイズ制御可能スフェロイド ２）旋回培養を用いたスフェロイド大量作製法 ３）ディスク型Scaffold-free tissue。これらの３次元培養モデルは骨分化誘導剤なしの条件においても、従来の２次元培養法に比べて、短時間で骨細胞分化を誘導できた。また、本研究では生体に移植可能なレベルまで３次元培養モデルをスケールアップした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでゲルなどの人工物質を用いた様々な３次元培養法が報告されてきたが、これらの人工物質による移植後の拒否反応のリスクがあるのに対して、本研究では組織工学的手法を用いて細胞のみで構築される３次元培養モデルを作製した。さらに、前駆骨芽細胞の３次元化により骨細胞分化が短時間で誘導されることが明らかになった。本研究で作製された骨芽細胞由来３次元培養モデルは今後骨細胞のin vitroモデルとしての活用が期待され、さらに本研究により移植実験に応用可能なレベルまで３次元細胞組織体をスケールアップできた。
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