in vivoヒトiPS細胞由来移植心筋における代謝的プロファイル解析とその応用

人iPS细胞移植心肌体内代谢谱分析及其应用

• 批准号: 21J10680
• 负责人: 相馬 雄輔
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10680/
• 关键词: 心臓再生医療; 多能性幹細胞; 成熟; 代謝

ヒトiPS細胞を用いた心臓再生医療は、難治性重症心不全に対する心臓移植に代わる治療法として期待されている。しかしながら、ヒトiPS細胞から分化誘導して作製した心筋細胞は、胎児の段階の心筋細胞と同等の未熟な細胞であり、これが心臓再生医療の実現に向けた課題の一つとなっている。これまでin vitroの環境では、長期培養や組織化、電気刺激を加えたりすることでヒトiPS細胞由来心筋細胞はある程度成熟するが、adultの心筋細胞までには成熟しないことが報告されている。一方で、移植されたin vivo環境のヒトiPS細胞由来心筋細胞は、in vitroと比較してより成熟することを経験している。そこで、ヒトiPS細胞から作製した心筋細胞を小動物の心臓に移植し、移植後の心筋細胞の成熟度を様々な点から評価することを、本研究の目的とした。本年度は、移植後のヒトiPS細胞由来心筋組織を経時的に回収していき、RNA-シークエンスを行って遺伝子発現を評価した。その結果、成熟に伴って発現が上昇すると考えられているサルコメアやイオンチャネルに関わる遺伝子の発現が上昇してくることが分かった。また、代謝に関しては、一部の解糖系代謝産物の遺伝子発現が経時的に減少する一方で、脂肪酸代謝に関わる遺伝子の発現が上昇しており、移植後のヒトiPS細胞由来心筋組織が代謝的に成熟することを示唆する所見が得られた。これまで、ヒトiPS細胞由来心筋細胞は、移植後に増大し、配向性を持つようになるなど、形態的な成熟が起こることは報告されていたが、代謝的にも成熟することが分かり、心臓再生医療の今後の発展につながる結果と考えられた。

We are looking forward to using iPS cells for regenerative medicine and heart transplantation for refractory severe heart insufficiency.しかしながら, ヒトiPS cells から differentiation induction して production したcardiac cells は, embryonic stage の心 muscle fine The cells are the same as the immature cells and the regenerative medicine of the heart is the subject of the project.これまでin In vitro environment, long-term culture, organization, and electrostimulation, the origin of iPS cells Muscle cells have matured to a certain extent, and adult muscle cells have matured to a certain extent. On the one hand, transplantation is done in vivo environment, iPS cells are derived from cardiac cells, in vitro comparison is mature, and the cells are mature.そこで、ヒトiPS cells から Production したcardiac cells を Small animals の心臓にtransplantation し、Transplantation The maturity of myocardial cells has been evaluated and the purpose of this study has been determined. This year, the collection of iPS cells derived from cardiac tissue after transplantation was carried out, and the results of RNA-separation were reviewed.そのRESULT, Mature に companion って発appear がRISE すると考えられているサルコメアやしてくることが分かった.また、Metabolism に关しては、Part of のglycolytic metabolite の缝子発発appears にる方で、Fat acid metabolism に关わる缝子The reason why the iPS cells are derived from the metabolism of the heart muscle tissue after transplantation is the maturity of the metabolism.これまで, ヒトiPS cells are derived from cardiac cells, にenlargement after transplantation, compatibility maintenance, and morphological maturity がこることはreportされていたが, metabolic にもMATURATION することが分かり, cardioregenerative medicine の発DevelopmentにつながるRESULTS とtestえられた.

项目成果

Scaffold-Free Tubular Engineered Heart Tissue From Human Induced Pluripotent Stem Cells Using Bio-3D Printing Technology in vivo.

• DOI: 10.3389/fcvm.2021.806215
• 发表时间: 2021
• 期刊: Frontiers in cardiovascular medicine
• 影响因子: 3.6
• 作者: Kawai Y;Tohyama S;Arai K;Tamura T;Soma Y;Fukuda K;Shimizu H;Nakayama K;Kobayashi E
• 通讯作者: Kobayashi E

The Present State and Future Perspectives of Cardiac Regenerative Therapy Using Human Pluripotent Stem Cells.

• DOI: 10.3389/fcvm.2021.774389
• 发表时间: 2021
• 期刊: Frontiers in cardiovascular medicine
• 影响因子: 3.6
• 作者: Soma Y;Morita Y;Kishino Y;Kanazawa H;Fukuda K;Tohyama S
• 通讯作者: Tohyama S