並列タイトル等サイセイ チリョウ ノ タメ ノ セイジュクシタ ファイバ ケイジョウ ヒト iPS ユライ シンキン ソシキ ノ カイハツ
Saisei chiryō no tame no seijukushita faiba keijō hito iPS yurai shinkin soshiki no kaihatsu
Development of maturated fiber-shaped human iPS-derived cardiac tissues
一般注記type:text
本研究プロジェクトの目的は, 薬物試験や再生移植医療のための成熟したヒト心筋組織をin vitroで構築する技術の確立である。世界に先駆けin vitroマイクロファイバー組織を開発した本塾理工学部機械工学科の尾上グループ(尾上)と, 多能性幹細胞由来の再生心筋細胞の純化精製法において世界トップクラスの技術を有する本塾医学部循環器内科の福田グループ(福田, 藤田, 遠山)との医工連携により研究開発を実施した。3年計画の初年度である今年は, 福田グループによって高度に純化されたヒトiPS細胞由来の心筋細胞を用いて尾上グループにてマイクロ流体技術により心筋細胞をマイクロファイバ形状ゲル内に封入した。これを培養することにより, ファイバ形状のヒト心筋組織のin vitro構築に成功した。さらにファイバ状心筋組織の自発的な拍動, 及び電気刺激による拍動の誘発も確認した。心筋組織の成熟化のために必要となる, in vitroファイバ状心筋組織の安定した長期培養(2週間〜1ヶ月)のための条件検討を行い, 20日以上安定してファイバ形状の心筋組織を維持することに成功した。
本年度の成果により, in vitroで成熟したファイバ形状心筋組織の形成を行うために必須となる技術基盤を確立した。
本研究プロジェクトの最終目的である成熟したin vitro組織構築のための次のステップとして必要となるのは成熟化の評価手法の確立である。具体的には心筋組織の成熟による遺伝子発現解析の指標の選定, およびファイバ状組織におけるこれらの評価手法の適用であり, 本年度はqPCRによる評価手法をファイバ状組織に対して適用するための実験プロトコールの確立を実施するための準備を行った。
The aim of this project is to establish technologies to construct in vitro matured induced pluripotent stem (iPSC)-derived human cardiac tissues for drug development and regenerative medicine. This project was launched by the collaboration between Onoe group in Mechanical Engineering and Fukuda group in Cardiology. In this year (the first year in three-year term project), hiPSC-derived cardiomyocytes, purified by the Fukuda group, were encapsulated in hydrogel microfibers with microfluidic systems in the Onoe group. By culturing those cardiomyocyte-encapsulating microfibers, in vitro cardiac microfiber tissues were successfully constructed. The constructed cardiac tissues exhibited spontaneous contraction and electrically stimulating contraction. We also explored the culture condition for maturating the cardiac microfiber tissues and succeeded in maintaining them for over 20 days. As a result, we have developed a basic culture technology for maturating cardiac microfiber tissues.
To the next step, evaluation methods for the maturation of the cardiac microfiber tissues will be required, for example, gene expression analysis of the matured cardiac tissues. This year, we have developed a gene analysis method that can be applied to our cardiac microfiber tissues and established the protocol.
一次資料へのリンクURLhttps://koara.lib.keio.ac.jp/xoonips/modules/xoonips/download.php?koara_id=2017000003-20170375
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース(IRDB)(機関リポジトリ)