2010 Fiscal Year Annual Research Report
培養心室細胞由来基質上でのES細胞の分化促進による心室モデルの創出
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22500424
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
馮 忠剛 山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (10332545)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 孝夫 山形大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00142654)
梅津 光生 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90132927)
北嶋 龍雄 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10007247)
小沢田 正 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10143083)
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| Keywords | ES細胞 / 分化誘導 / 細胞外基質 / 組織構築 / 心筋再生組織 |
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| Research Abstract |
近年再生医療の飛躍的な発展によって心筋再生治療はすでに臨床試験の段階に進展した。しかしこれまでの治療方法のメカニズムはあくまでも移植された細胞から分泌するサイトカインの影響により自己の組織修復能を賦活化し、心機能が改善したと推測された。失われた心筋組織の修復・再生、心臓ポンプ機能の補助はまだ実現されていない。そこで、本研究は幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により応用基礎研究として、ES細胞の心筋細胞への分化誘導からタンパク修飾した細胞培養基質による分化促進・組織構築を行い、生体機能を有する心室モデルの創出を目指す。本研究は、心筋再生医療領域における新たな展開と心筋発生学・心筋生理学に大きなインパクトをもたらすことが期待できる。
本年度は研究計画に従って、以下の研究結果を得た。
(1)ラット胎児心室由来細胞を培養し、培養液・期間の調整によりES細胞の分化促進に対する最適な細胞外基質を分泌した培養細胞monolayerをglutaraldehydeにより固定化する後、Triton X-100で透過し、残った細胞外基質に、分化したマウスES細胞を播種、心筋細胞の分化を促進する実験を行った。まだ、豚羊膜を脱細胞と酢酸処理による構造改良を行い、その上に分化したマウスES細胞を播種し細胞組織工学的心筋単層を作成した。
(2)既に開発した電気-応力バイオリアクタに基づきその電気刺激装置を改良し、構築した心筋再生組織に電気刺激を印加し、心筋細胞の同期拍動を実現した。まだ、培養システムに灌流ポンプを設置し、積層した心筋単層の間に培養液の灌流を作り出す試みを行っている。
本年度は以上の結果から当初の研究計画を概に達成した。
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