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2016 年度 実績報告書

「脱細胞化マトリックスを用いた心臓の再生」~立体臓器構築をめざした基盤技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26293188
研究機関大阪大学

研究代表者

李 鍾國  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授(常勤) (60303608)

研究分担者 宮川 繁  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授(常勤) (70544237)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード3次元組織構築 / 脱細胞化心臓マトリックス / 細胞接着因子 / 組織透明化技術
研究実績の概要

本研究課題においては、これまでに脱細胞化心臓マトリックスを用いた3次元臓器様心筋組織構築(Yasui et al. Biomaterials. 2014)方法を報告した。当該年度においては、再播種心筋細胞が細胞外マトリックスに生着するうえで必要な細胞接着因子の発現を制御する生理活性物質を調べた。その結果、EGF、bFGF、vEGF、IGF1、Ascorbic acid、Heparin、Hydrocortisoneを含む内皮関連因子をラット新生仔培養心室筋細胞に添加すると、接着因子のlaminin-alpha2とN-cadhelinの遺伝子発現の有意に増加が観察された。この条件下では、心筋細胞は3次元に凝集し、自己拍動の増強が観察された(投稿準備中)。
また、効率的な脱細胞化方法を確立するために、新生仔ラット心臓を用いた評価プラットフォームを構築し、種々の界面活性剤の効果を調べた。その結果、従来「冠潅流法」でのみ達成できると考えられていた脱細胞化が、新生仔ラット心臓を用いた場合は、「浸透法」でも達成できることが判明した。(最適な脱細胞マトリックスを得るための界面活性剤の探索が進行中である。)
脱細胞化組織(切片)へのiPS細胞由来心筋細胞播種を用いた評価系では、接着蛋白を添加することにより、再細胞化組織の収縮性の増大が見られた。
一方、3次元心筋組織構築においては、解剖学的空間情報が極めて重要であるが、従来法では3次元でこれらの組織の局在を観察することは困難であった。この点を解決するため、組織透明化技術(CUBIC法)を用いて心臓を観察したところ、マウス成獣心の血管、交感神経の空間分布を3次元で観察することが可能となった。(本成果は、現在論文投稿中)。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Activation of endothelial β-catenin signaling induces heart failure.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A, Naito AT, Sumida T, Nomura S, Shibamoto M, Higo T, Okada K, Sakai T, Hashimoto A, Kuramoto Y, Oka T, Lee JK, Harada M, Ueda K, Shiojima I, Limbourg FP, Adams RH, Noda T, Sakata Y, Akazawa H, Komuro I.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 25009

    • DOI

      10.1038/srep25009.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A new in vitro co-culture model using magnetic force-based nanotechnology.2016

    • 著者名/発表者名
      Takanari H, Miwa K, Fu X, Nakai J, Ito A, Ino K, Honda H, Tonomura W, Konishi S, Opthof T, van der Heyden MA, Kodama I, Lee JK.
    • 雑誌名

      Journal of cellular physiology

      巻: 231 ページ: 2249-2256

    • DOI

      10.1002/jcp.25342

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation of induced pluripotent stem cells from patients with duchenne muscular dystrophy and their induction to cardiomyocytes.2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto A, Naito AT, Lee JK, Kitazume-Taneike R, Ito M, Yamaguchi T, Nakata R, Sumida T, Okada K, Nakagawa A, Higo T, Kuramoto Y, Sakai T, Tominaga K, Okinaga T, Kogaki S, Ozono K, Miyagawa S, Sawa Y, Sakata Y.
    • 雑誌名

      International Heart Journal

      巻: 57 ページ: 112-117

    • DOI

      10.1536/ihj.15-376

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Three dimensional Architecture of the Cardiac Sympathetic Nervous System in Tissue-Cleared Hearts of Mice of after Myocardial Infarction.2017

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama T, Lee JK, Miwa K, Miyagawa S, Sawa Y, Sakata Y, Komuro I.
    • 学会等名
      Gordon Research Seminar 2017.
    • 発表場所
      Ventura, CA, USA
    • 年月日
      2017-02-15
    • 国際学会
  • [学会発表] In Vitro Model of Allogenic Cell Transplantation for Conduction Defects - Electrical Coupling Between Rat iPS Cell-Derived Cardiac Cells and Rat Native Cardiac Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida A, Lee JK, Miyagawa S, Sawa Y, Sakata Y.
    • 学会等名
      AHA 2016 Scieintific Sessions.
    • 発表場所
      New Orleans, LA , USA
    • 年月日
      2016-11-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Tissue Clearance Technique Enables to Investigate Three-Dimensional Distribution of Cardiac Sympathetic Nervous System.2016

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama T, Lee JK, Miwa K, Tomoyama S, Nakanishi H, Yoshida A, Miyagawa S, Sawa Y, SakataY.
    • 学会等名
      AHA 2016 Scientific Sessions
    • 発表場所
      New Orleans, LA, USA
    • 年月日
      2016-11-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrical prperties of stem-cell derived cardiac tissues experimental platforms for research and development.2016

    • 著者名/発表者名
      Lee JK
    • 学会等名
      1st BioSensing Technology Workshop & Conference 2016
    • 発表場所
      Manila, Philippine
    • 年月日
      2016-09-21
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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