| 研究課題/領域番号 |
21H03792
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
吉野 大輔 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80624816)
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| 研究分担者 |
郷 勇人 福島県立医科大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (30443857)
船本 健一 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (70451630)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 胎盤オルガノイド / 高血圧 / 血管障害 / マイクロ流体デバイス / 静水圧 / 胎盤オルガノイドチップ / 血圧刺激 / 妊娠高血圧症 / 血行力学環境 / 病態分子メカニズム / オルガノイドチップ / 人工胎盤 / 血管応答 / メカノバイオロジー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
妊娠高血圧症による胎盤・臍帯血管形成不全は、胎児の発育不全、早産、新生児仮死などの重篤な合併症を誘引する。超少子高齢社会の我が国の“安全かつ安心な出産”の実現には、妊娠高血圧症の治療法の確立が社会的急務である。治療標的となる分子の探索において病態の分子メカニズムの解明は必要不可欠であるが、胎盤構造が動物種によって異なり、妊娠自体が母体に劇的な変化を起こす現象のため病態の再現は困難を極める。本研究は、高血圧刺激という力学的観点から妊娠高血圧症の病態に着目し、妊娠高血圧症による胎盤・臍帯血管形成不全の分子機構を解明することを最終目標とする。
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| 研究成果の概要 |
ヒト胎盤構造を模したマイクロ流体デバイスを設計・試作し、胎盤絨毛がん細胞株と血管内皮細胞を用いた胎盤オルガノイドをチップ上で構築した。結果として、胎盤絨毛がん細胞株の細胞融合、胎盤絨毛がん細胞株とヒト臍帯静脈内皮細胞が複雑に絡み合った構造の形成、妊娠期特有のタンパク質発現を実現した。不明瞭であった持続的な高血圧刺激に対する血管障害のメカニズムについて、血圧刺激誘導性の血管内皮細胞のアポトーシスの発現とそれに関連するシグナル伝達経路の一部を特定することができた。一方で、胎盤オルガノイドチップの長期安定培養が困難であったために、胎盤や臍帯血管形成不全を誘導するメカニズムの特定には至らなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、ヒト胎盤を生体外で再現した機能的な実験モデル“ヒト胎盤オルガノイドチップ”を開発し、持続的な高血圧刺激に対する血管障害のメカニズムについて、血圧刺激誘導性の血管内皮細胞のアポトーシスの発現とそれに関連するシグナル伝達経路の一部を特定することができた。このチップと知見を基盤に、高血圧刺激による血管障害とそれに引き起こされる胎盤・臍帯血管形成不全のメカニズムを明らかにすることで、妊娠高血圧症合併症の治療・予防法開発に繋がる標的分子の特定が可能となる。特定した標的分子を中心に新たな治療法が開発できれば、“安全かつ安心な出産”を実現でき、少子高齢化に悩む我が国に多大な貢献が見込める。
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