| 研究課題/領域番号 |
21K15357
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分48040:医化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 (2022-2023)
北海道大学 (2021) |
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研究代表者 |
廣田 聡 京都大学, 高等研究院, 特定研究員 (20847181)
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021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 | 多能性幹細胞 / ハイドロゲル / 幹細胞 / ES/iPS細胞 / バイオマテリアル / 幹細胞ニッチ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ES細胞やiPS細胞などの高度な多能性を持つ幹細胞は再生医療の基盤資源である。しかし、その維持や分化誘導は多種類の増殖因子を必要とし、高いコストや再現性、効率に課題が残されている。この問題を解決するため、本研究では従来にない視点で、新規培養基板を開発する。すなわち、表面電荷の制御可能な合成ハイドロゲルを用いて、ES/iPS細胞の幹細胞性や分化の制御が可能な革新的培養基板を創出する。荷電性基質による幹細胞機能制御の原理の解明は新しい学問領域の創出につながると同時に、電荷による多能性幹細胞の制御法の確立は再生医療の精度を向上させ、未来の医療に大きく貢献することが期待できる。
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| 研究成果の概要 |
ES細胞やiPS細胞などの高度な多能性を持つ幹細胞は再生医療の基盤資源である。しかし、その維持や分化誘導は多種類の増殖因子を必要とし、高いコストや再現性、効率に課題が残されている。この問題を解決するため、本研究では従来にない視点で、新規培養基板の開発を試みた。正電荷をもつ合成ハイドロゲルとマウスES細胞を用いた実験系において、表面電荷が幹細胞機能に必須なシグナルに影響を与えることがわかった。また、ヒト細胞でも検証を行い、この現象の一部が再現された。この結果は、培養基板上の電荷と幹細胞性を維持するシグナルがつながる新たな知見を示し、幹細胞性を制御する新たなバイオマテリアルの創出実現へ近づいた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ES/iPS細胞などの多能性幹細胞は、周囲の環境の微妙な変化が、未分化性や分化能に重大な影響を及ぼす。本研究では多能性幹細胞の未分化性の維持に着目し、組成が明確な合成ハイドロゲルを用いることで、幹細胞機能を制御する新たな足場の物理的な性質とその分子メカニズムの理解が前進した。これは「細胞外基質の様々な性質が幹細胞機能にどのように影響するのか」という細胞生物学上の重要課題の解明に貢献するものである。今後、この成果を基に、合成培養基質を用いて幹細胞機能を自在に制御するという新たな潮流を創造できると考えている。
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