| 研究課題/領域番号 |
21K12661
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
馮 忠剛 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (10332545)
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| 研究分担者 |
小沢田 正 山形大学, 大学院理工学研究科, 客員教授 (10143083)
佐藤 大介 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (60536960)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ３D高度機能的心筋組織の構築 / サブタイプ心筋細胞 / 心室・心房機能野 / 複合基質 ナノグラフェン機能材料 / 心室ECM基質 |
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| 研究成果の概要 |
柔軟性と弾性を有するナノグラフェン電極への機能因子の吸着を行って、動的ひずみと電気刺激を同時印加するバイオリアクタにヒトiPS細胞からサブタイプ心筋細胞への分化と成熟実験で心筋細胞の電気誘導遊走現象を確認され、心筋組織機能野の構成に寄与する重要な研究結果を得た。豚心室筋組織から抽出した心室筋細胞外基質を用いた3次元心筋組織の拍動についてその動的特性を考慮した拍動力測定方法を確立し、心房・心室の拍動特徴を検討した。また、心筋細胞クラスターの形成が3D再生心組織の拍動力における影響を分析し、心房性優位細胞クラスターにおける自発拍動の非同期現象から心房細動異所性始点を誘発する可能性を示唆した。
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| 自由記述の分野 |
再生医療工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、ヒトiPS細胞から分化した心筋細胞の臨床研究を心筋再生医療の大きな進展として注目されている。しかしながら、多種のサブタイプ心筋細胞の混在を解決するため、サブタイプ心筋細胞の“無損傷”的単離法は一つ重要な課題である。本研究は、より深層な心臓発生過程に関する「原始心臓管の自発的収縮律動とそれに伴う電気活動がサブタイプ心筋細胞の分化・成熟および定方向的な遊走にどのような影響を及ぼすのか」の問いをin vitroで3次元組織スケールにおいて検討した。その成果によってサブタイプ心筋の単離法や心筋疾患メカニズムおよび創薬モデルに関する有力な研究方法論として、学術的・社会的に多大な波及効果を有する。
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