2019 Fiscal Year Annual Research Report
Skeletal muscle tissue engineering using human iPS cells
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17H03469
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
井藤 彰 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60345915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀江 正信 京都大学, 環境安全保健機構, 助教 (60727014)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 磁性ナノ粒子 / ティッシュエンジニアリング / 骨格筋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋の最も重要な機能は収縮運動して力を発生することである。しかしながら、ヒトiPS細胞を分化誘導して、収縮力を発揮する成熟した三次元筋組織を作製する方法は確立されていない。本研究では、我々が開発した先進医工学技術「磁性ナノテクノロジー」を基盤として、ヒトiPS細胞由来で世界初の「動く」三次元筋組織を構築するプロセスを開発する。正常および筋ジストロフィ患者由来iPS細胞を用いて、三次元組織構築および機能評価を行うことで、骨格筋における疾患特異的iPS細胞を活用した難病治療研究のための基盤技術を確立する。本研究で開発される三次元筋組織は、骨格筋の再生医療や筋疾患メカニズムの解明、および筋ジストロフィや加齢性筋委縮（サルコペニア）に対する薬剤スクリーニングに有用であると考えられる。本年度は、研究申請書にしたがって、以下の通り、正常および筋ジストロフィ患者由来iPS細胞の筋芽細胞への分化誘導法の検討および三次元組織構築法の検討を行った。
①分化誘導工程：今年度は、正常および筋ジストロフィiPS細胞の筋分化誘導における播種細胞密度・レチノイン酸濃度・電気刺激培養条件の詳細な検討を行い、プロセスを最適化して高い筋分化誘導効率を達成した。
②組織構築工程：前年度までに、薬剤のハイスループットスクリーニングを目的として、PDMSによるマイクロデバイスを開発した。今年度は、磁気標識したiPS細胞由来筋細胞を二つのマイクロピラー間に播種し、磁力で集積させることでマイクロピラー間に引っかかった骨格筋組織様構造体を作製することに成功した。iPS細胞を用いてマイクロ組織を作製し、「動く」ヒトiPS細胞由来マイクロ骨格筋組織の作製に成功し、モデル薬剤を用いた検討で、ハイスループットスクリーニングに資する三次元組織であることを実証した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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