脱細胞化技術による再構築幹細胞ニッチェを用いたターンオーバーする皮膚モデルの開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K12660
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分90120:生体材料学関連
• 研究機関: 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター
• 研究代表者: 干場 隆志 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部機能化学材料技術部バイオ技術グループ, 副主任研究員 (00469769)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 細胞外マトリックス / 脱細胞化 / 皮膚モデル / 細胞老化 / 表皮幹細胞

研究成果の概要

これまでに作製してきた角化細胞を培養し、脱細胞化処理により得た細胞外マトリックス(dECM)上では、特に継代数の少ない細胞由来のdECMに関して、複製ストレス(継代培養)および酸化ストレスによる細胞老化を抑制できることを見出した。また本dECM上において培養表皮を形成できることを確認できたが、生細胞数の維持効果は見られなかった。dECM上で培養された角化細胞のLRIG1(表皮幹細胞マーカー)の発現量が低下したことから、培養表皮中の生細胞の減少は表皮幹細胞数の減少によるものであると推察された。

自由記述の分野

生体材料学

研究成果の学術的意義や社会的意義

化粧品の開発において動物実験はほぼ禁止されている。したがって、動物試験の代替法が開発されているが、培養皮膚においては長期間維持できないため、皮膚の修復など、長期間の現象について評価することが困難であった。細胞老化を抑制することにより、試験の長期化および安定した試験結果の取得が見込まれるが、長期化については細胞老化の抑制に加え、表皮幹細胞の維持も重要であった。一方で培養基板の改良による培養皮膚の長期維持はあまり行われておらず、本研究において長期間維持できる培養皮膚を作製するための培養基板の必要要件を見出すことができた。