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2022 年度 実施状況報告書

妊娠高血圧症候群の発症機序の解明に向けたヒト栄養膜細胞の血管浸潤モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K04852
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

堀 武志  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (30808829)

研究分担者 梶 弘和  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70431525)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード栄養膜幹細胞 / TS細胞 / 絨毛外栄養膜細胞 / EVT細胞 / 妊娠高血圧症候群
研究実績の概要

胎盤の絨毛外栄養膜細胞(EVT細胞)が母体血管をリモデリングする過程の異常は、妊娠高血圧症候群の発症原因の一つとして考えられている。EVT細胞による血管リモデリングを生体外で再現するために、まずヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を用いて人工的な血管網をマイクロ流体デバイス内に構築した。マイクロ流体デバイス内の血管網に、ヒト栄養膜幹細胞(TS細胞)に由来するEVT細胞を導入することで、EVT細胞と人工血管網を共培養することに成功した。その共培養系を用いることで、EVT細胞がHUVECを押しのけるように血管に浸潤していく様子を観察することができた。この浸潤過程にHUVECのアポトーシスが関わっている可能性を考え、現在詳細に解析を行っている。また、EVT細胞が血管網方向に移動する現象が観察された。EVT細胞を誘引する因子をHUVECが分泌している可能性があるため、成長因子に着目してその因子の同定を試みている。マイクロ流体デバイス内に人工血管網を構築する際は、HUVECとフィブリンゲルを混合し、その混合液をデバイス流路に導入し、数日間培養する。これまで、デバイス内で形成される血管網の血管径が大きかったため、EVT細胞による血管リモデリングとそれによる血管拡大を観察しにくかった。この課題を解決するために、使用するフィブリンゲルの濃度と、形成される血管網の径の大きさとの関係を調べた。その結果、より細い血管網を構築するのに適したフィブリンゲルの濃度を見つけることができた。

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

EVT細胞と人工血管網を共培養するデバイスを作製することができ、さらに共培養により各細胞に生じる変化についても観察することができている。

今後の研究の推進方策

阻害剤等を用いてEVT細胞の誘引に関わる因子を同定する。さらにEVT細胞やHUVECの遺伝子発現レベルについて解析する。

次年度使用額が生じた理由

本年度は、これまでよりも細い人工血管網をマイクロ流体デバイス内に構築するための条件検討に時間を要した。そのためEVT細胞と人工血管網の相互作用の解析に関わる費用の一部を次年度に繰り越した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Recent trends of biomaterials and biosensors for organ-on-chip platforms2022

    • 著者名/発表者名
      Gon?alves In?s M.、Rodrigues Raquel O.、Moita Ana S.、Hori Takeshi、Kaji Hirokazu、Lima Rui A.、Minas Gra?a
    • 雑誌名

      Bioprinting

      巻: 26 ページ: e00202~e00202

    • DOI

      10.1016/j.bprint.2022.e00202

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The microRNA cluster C19MC confers differentiation potential into trophoblast lineages upon human pluripotent stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Norio、Okae Hiroaki、Hiura Hitoshi、Kubota Naoto、Kobayashi Eri H.、Shibata Shun、Oike Akira、Hori Takeshi、Kikutake Chie、Hamada Hirotaka、Kaji Hirokazu、Suyama Mikita、Bortolin-Cavaill? Marie-Line、Cavaill? J?r?me、Arima Takahiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 3071

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30775-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Microphysiological systems and 3D cell cultures for accelerating human placenta research.2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hori
    • 学会等名
      第7回生体医歯工学共同研究拠点国際シンポジウム(ISBE2022)

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公開日: 2023-12-25  

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