| 研究課題/領域番号 |
19K20655
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| 研究機関 | 沖縄科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
玉井 美保 沖縄科学技術大学院大学, 免疫シグナルユニット, 研究員 (20619704)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 腸管上皮 / マイクロ流体デバイス / 免疫システム |
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| 研究実績の概要 |
生体の免疫システム研究は複数の要因が関与するため、培養モデルの構築は容易ではない。免疫システムの作用機序を理解し、制御する手法の開発は医学・医療において極めて重要な課題であり、培養モデルの開発はそのための非常に有用なツールとなる。そこで本研究では、生体の免疫応答が再現可能な培養モデルシステムの構築を目指し研究をおこなっている。免疫応答を培養レベルで再構築するために、まず最大の免疫器官である腸管に着目した。ヒト結腸がん由来細胞株であるC2BBe1細胞を用いて、組織培養モデルの構築をおこなった。腸管組織培養モデル構築には、多孔質膜を中心にして上下に流路を有するマイクロ流体デバイスを用いた。腸管上皮細胞をその膜上に播種し、培養液を流して培養をおこなうことで、デバイス内で腸管上皮細胞の密着結合を形成させた。この腸管組織モデルに腸内環境を考慮した腸内細菌モデルとして大腸菌を導入し、共培養系の構築をおこなった。蛍光タンパク質を発現する大腸菌 DH5αを腸管組織培養モデル内に導入し、流速により菌数を制御することで共培養システムを確立した。この共培養システムにおいて、腸管組織モデルとして重要となる細胞のバリア機能が保てているかを、膜抵抗値を測定することで評価した。マイクロ流体デバイスを用いた共培養システムでは、大腸菌と共培養後も膜抵抗値の低下は観られず、腸管のバリア機能が維持されることが確認された。また、消化管に常在するマクロファージは、腸の生理機能に重要な役割を果たしていることから、このモデルシステムにマクロファージ様細胞株であるRAW264細胞の導入を試みた。構築した腸管組織モデルにRAW264細胞を播種、接着後に大腸菌を導入した。その結果、腸管組織モデルの膜抵抗値の減少が観られた。これは、大腸菌なしでは観られなかったことから、大腸菌とRAW264細胞との作用によるものと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
前年度に構築した腸管組織培養モデルを用いて、大腸菌との安定した共培養モデル、さらには、マクロファージ様細胞の導入による腸管と免疫細胞、さらに大腸菌との共培養までおこなうことができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度は、前年度の研究計画をもとに更なる検討を進める。特に免疫応答モデルの構築を目指し、炎症応答の誘導系構築を試みる。
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