2014 Fiscal Year Annual Research Report
ホローファイバーを用いた自動能を有する間質細胞への上皮間葉誘導と機能的尿路の再建
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24592435
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
丸山 哲史 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (50305546)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
郡 健二郎 名古屋市立大学, その他部局等, 学長 (30122047)
林 祐太郎 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40238134)
小島 祥敬 福島県立医科大学, 医学部, 教授 (60305539)
水野 健太郎 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70448710)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 尿路上皮細胞 / 細胞工学 / シェアーストレス / ホローファイバー / 上皮間葉系誘導 / KIT陽性細胞 / 伸展刺激 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
作成した平滑筋細胞層が組織全体としての方向性と強弱をもった統一性のあるいわゆる蠕動運動を誘起し、効率的な尿移送が可能となった。ホローファイバーシステムに律動的な電気刺激を加えることで平滑筋組織に方向性をもった空間的配置が確立され、電気的結合も強化された。更に、サイトカイン刺激を加えることでKit陽性間質細胞がこのシステム内に誘導され、平滑筋組織に自動能がもたらされることが示唆された。幹細胞を用いた再生医療と細胞工学の技術とを相補的に利用し、尿路上皮および平滑筋組織を誘導した機能的尿路組織の再生を目標としてきた。尿道および尿管においては径の細い管状構造が尿流にさらされることから、圧力のみでなくシェアーストレスなどより高次の力学的ストレスに対する強度をもった組織構造が必要とされる。この点で血管内皮細胞系の細胞モデルにおいて研究実績があるホローファイバー（中空糸）システムでは、尿路上皮および平滑筋の重層構造をもたせることが効率的に可能であった。この原理に着目し平滑筋細胞層に接して間質細胞を共培養することにより、組織全体としても統一性あるいわゆる蠕動運動をする機能的尿路のが限定的であるが作成できた。実際の臨床応用においては組織レベルの物理的サイズと強度が必要で、プロセスの更なる効率化が課題である。ES細胞などを用いればより非侵襲的な方法となる。ES細胞由来の細胞群を基に尿路上皮やその周囲の組織を得ることも検討中である。幹細胞を用いることにより、他の臓器を傷つけることなくより低侵襲になり、生理的および機能的に望ましい治療法が期待できる。今までとは違った治療法へ発展させる事ができる可能性も示唆された。尿路上皮や平滑筋の幹細胞が利用できれば、未分化状態を維持したままの分裂増殖により、大きく欠損した尿路を補うのに十分な量の新しい組織を得ることが可能であることが示唆された。
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