2015 Fiscal Year Research-status Report
iPS細胞を用いた冠循環を構築する三次元心筋組織の創生
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15K15506
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮川 繁 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授(常勤) (70544237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福嶌 五月 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80596867)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 三次元組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトiPS細胞から分化誘導した心筋細胞表面にフィルターLbL法（Nishiguchi A., Adv Mater., 2011）を用いて，およそ6 nmのフィブロネクチンとゼラチン薄膜をコートし，2.9×105個／㎝2を1層として積層化し，三次元心筋組織を作製した。plate上に三次元心筋組織を作製し、心筋細胞に対する薬理作用が明らかな薬剤を用いて薬剤応答の評価を行った。各薬剤添加後、細胞障害性・生存率をMicroplate reader、細胞内カルシウム動態をFDSS/µCELL、収縮（動き）特性をCell Motion Imaging Systemを用いて評価した。
作製した三次元心筋組織は、約50-100umの厚みをもち、HE染色により、また心筋構造タンパクおよび細胞外マトリックスタンパクの発現を認めた。顕微鏡観察において、組織体全体に同期拍動を認め、免疫組織染色によりConnexin43の発現も確認されたことから、電気的接合を有することが示唆され、心筋組織体として機能していることを確認した。
薬剤添加による収縮特性を解析した結果、KチャネルブロッカーE-4031添加培養において、拍動数、収縮・弛緩速度、および収縮弛緩変位距離の減少を示し、30nM以上で有意な差を認めた。一方、Isoproterenol添加において、1000ｎMでの拍動数の有意な増加を認め、収縮・弛緩速度、および収縮弛緩変位距離の増加傾向を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒトiPS細胞由来心筋細胞は、自律拍動することが最大の特徴であり、今年度は三次元組織化したiPS細胞由来心筋細胞の自律拍動を定量的に解析し、薬剤応答を評価することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、スクリーニングシステムの信頼性を高めるための組織の安定的構成と維持を実現するための評価項目の確立と、細胞外マトリックスタンパクの最適化を行う。
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| Causes of Carryover |
三次元組織化したiPS細胞由来心筋細胞の解析に関する消耗品を予定より押さえることが出来たため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
引き続き実験に必要な試薬および消耗品として使用する
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[Presentation] Development of In Vitro Drug-Induced Cardiotoxicity Assay by Using Three-Dimensional Cardiac Tissues Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells2015
Author(s)
Takeda M, Miyagawa S, Fukushima S, Ito E, Matsuura R, Harada A, Amano Y, Matsusaki M, Akashi M,
Organizer
American Heart Association Scientific Sessions 2015
Place of Presentation
Orlando, USA
Year and Date
2015-11-07 – 2015-11-11
Int'l Joint Research
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