研究課題
再生医療や組織工学の進歩により生体組織の代替材料の開発が進んでいるが、弾性や剛性といった高い力学的特性を求められる血管は生体材料で作製することは非常に困難である。すなわち、血管グラフトは再生医療では大きく取り残された領域である。臓器は多様な細胞外マトリクスの複合体（＝マトリクソーム）が適切に構築されて本来の機能を発揮することから、現在の人工血管は極めて非生理的であり、石灰化や成長に伴う狭窄など問題点が多い。また、異種脱細胞組織も細胞外マトリクス糖鎖の抗原性のため長期耐用性は無いことから、次世代人工血管が求められている。本研究は、超高圧低酸素培養法を用いてヒト由来細胞由来の細胞外マトリクスのみから構成される生理的な人工血管を作製し、大型動物でその耐用性・成長性を検討することを目的とした。ヒト血管平滑筋細胞の高圧力・低酸素感知機序の解明を目指して、加圧条件と酸素分圧を組み合わせた４通りの条件にてヒト臍帯動脈平滑筋細胞を培養しRNAseqを行った。これらの結果より、超高圧低酸素培養法により細胞―細胞間結合と細胞―マトリックス結合、マトリックス―マトリックス結合を形成する鍵となる分子候補を複数得ることができた。これらの分子の発現をマーカーとしてヒト由来細胞の選定を行い、超高圧低酸素培養法で積層したところ、破断応力が1000 mmHgを超える細胞シートが再現性良く作製できることが明らかとなった。細胞シートはラット大動脈に移植され、その生体適合性が示された。
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Seminars in Perinatology
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