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2018 年度 実績報告書

細胞機能を成熟化する超分子介在型成長因子導入表面の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K16399
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

有坂 慶紀  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70590115)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード超分子 / 成長因子 / ポリロタキサン
研究実績の概要

これまでに環状分子であるα-シクロデキストリンと線状高分子であるポリエチレングリコールとからなるポリロタキサンを被膜した表面(ポリロタキサン表面)において、ポリロタキサン骨格に由来する表面分子可動性によって接着細胞の形態や分化などが調節できることを報告している。そこで本研究課題では、ヘパリン結合性成長因子を導入したポリロタキサン表面を作製し、成長因子シグナルの亢進と表面分子可動性によるメカノシグナル伝達調節の両方によって細胞機能を制御することを目的としている。平成30年度は、分子可動性の異なる硫酸化ポリロタキサン表面に上皮細胞成長因子様成長因子(HB-EGF)を導入し、肝臓由来細胞の機能維持を試みた。肝臓由来細胞を硫酸化ポリロタキサン表面上で培養したところ、表面の分子可動性の違いによってメカノセンサである転写共役因子YAPの細胞内局在が変化することを明らかにした。これはポリロタキサンの分子可動性がメカニカルキューとして機能することを示唆している。またYAPの細胞質局在を促す分子可動性の高いポリロタキサン表面上では、肝臓細胞特異的な遺伝子発現が亢進された。さらに肝臓細胞の生存や機能維持に関与するHB-EGFを分子可動性の高いポリロタキサン表面上に導入することによって、アルブミンタンパク質の産生が飛躍的に亢進することを明かにした。これらの結果は、ポリロタキサンの分子可動性の調節と表面導入した成長因子が相乗的に肝臓細胞機能維持に働いたことを示唆している。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Engineering molecularly mobile polyrotaxane surfaces with heparin‐binding EGF‐like growth factors for improving hepatocyte functions2019

    • 著者名/発表者名
      Arisaka Yoshinori、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      巻: 107 ページ: 1080~1085

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36646

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulation of Microvascular Networks on Sulfonated Polyrotaxane Surfaces with Immobilized Vascular Endothelial Growth Factor2019

    • 著者名/発表者名
      Hyodo Katsuya、Arisaka Yoshinori、Yamaguchi Satoshi、Yoda Tetsuya、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: 19 ページ: 1800346~1800346

    • DOI

      10.1002/mabi.201800346

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sulfonated Polyrotaxane Surfaces with Basic Fibroblast Growth Factor Alter the Osteogenic Potential of Human Mesenchymal Stem Cells in Short-Term Culture2019

    • 著者名/発表者名
      Rajendran Arun Kumar、Arisaka Yoshinori、Iseki Sachiko、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.8b01343

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyrotaxane-based biointerfaces with dynamic biomaterial functions2019

    • 著者名/発表者名
      Arisaka Yoshinori、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 7 ページ: 2123~2129

    • DOI

      10.1039/C9TB00256A

    • 査読あり
  • [学会発表] Combination of molecular mobility of sulfonated-polyrotaxane and growth factors for improving hepatocyte functions2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Arisaka, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      Society For Biomaterials, 2019?Annual Meeting and Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic biointerfaces based on sulfonated polyrotaxanes for enhancing osteogenic differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Arisaka, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      Society For Biomaterials, 2018?Annual Meeting and Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] 硫酸化ポリロタキサン基材を用いた血管内皮細胞増殖因子の表面導入2018

    • 著者名/発表者名
      有坂慶紀, 兵頭克弥, 山口 聰, 由井伸彦
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Supermolecule-based culture substrates with tethered BMP-2 enhance osteogenic differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Arisaka, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      2018 TERMIS World Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of sulfonated polyrotaxane surfaces to activate vascular endothelial cells2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Hyodo, Yoshinori Arisaka, Satoshi Yamaguchi, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      2018 TERMIS World Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] 肝臓細胞機能を向上させるための硫酸化ポリロタキサン表面の設計2018

    • 著者名/発表者名
      有坂慶紀, 由井伸彦
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] ポリロタキサンの分子可動性調節と成長因子導入による血管ネットワーク形成の促進2018

    • 著者名/発表者名
      兵頭克弥, 有坂慶紀, 山口 聰, 依田哲也, 由井伸彦
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] Molecularly mobile surfaces with heparin-binding proteins for improving functions of hepatocyte-derived cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Arisaka, Nobuhiko Yui
    • 学会等名
      The 2018 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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