筋容積損失治療を指向したスキャホールドフリー・生体模倣立体筋組織体の創出

本研究では独自の細胞自己凝集化技術（cell self-aggregation technique; CAT）を筋芽細胞に適応することにより足場素材を用いずに板状～バンド状の厚みを有した培養筋組織を作成し、筋再生の可能性を検討することを目的としている。マウス筋芽細胞株（C2C12）を用いバンド状の凝集塊を作成する方法論の開発を行った。シリコーン製の培養枠を作成し内部にCATコーティングを施したのちに筋芽細胞を播種すると、接着、剥離、凝集が生じシリコーン枠の大きさにより10～20ｍｍ長のバンド状凝集塊を作成することができた。この凝集塊は生体由来コラーゲン膜上で培養を行うex vivo実験系によりコラーゲン膜への接着および筋管細胞への分化が可能であることが示唆されている。軟骨細胞や脂肪由来幹細胞などの他の細胞種でも同様にバンド状の凝集塊を作成することができるが、これらの凝集塊は構成する細胞種によって形状の維持しやすさが異なることが分かった。軟骨細胞では形状を維持したまま培養を継続することができるが筋芽細胞の場合はバンド状に凝集した後数時間で組織の収縮力により破綻することが分かった。このことから筋芽細胞バンドは作成後数時間以内に生体に移植する必要があると考えられた。また移植対象とするマウス筋容積損失(volumetric muscle loss; VML)モデルを作成するために免疫不全マウスを用い前脛骨筋の切除量の検討を行っている。切除量20％、50％、80%マウスを作製しており、今後組織学的および生理学的な解析を行う。解析結果に応じて適切な切除量のVMLモデルに筋芽細胞バンドを移植する予定である。

本研究では独自の細胞自己凝集化技術（cell self-aggregation technique; CAT）を筋芽細胞に適応することにより足場素材を用いずに板状～バンド状の厚みを有した培養筋組織を作成し、筋再生の可能性を検討することを目的としている。マウス筋芽細胞株（C2C12）を用いバンド状の凝集塊を作成する方法論の開発を行った。シリコーン製の培養枠を作成し内部にCATコーティングを施したのちに筋芽細胞を播種すると、接着、剥離、凝集が生じシリコーン枠の大きさにより10～20ｍｍ長のバンド状凝集塊を作成することができた。この凝集塊は生体由来コラーゲン膜上で培養を行うex vivo実験系によりコラーゲン膜への接着および筋管細胞への分化が可能であることが示唆されている。軟骨細胞や脂肪由来幹細胞などの他の細胞種でも同様にバンド状の凝集塊を作成することができるが、これらの凝集塊は構成する細胞種によって形状の維持しやすさが異なることが分かった。軟骨細胞では形状を維持したまま培養を継続することができるが筋芽細胞の場合はバンド状に凝集した後数時間で組織の収縮力により破綻することが分かった。このことから筋芽細胞バンドは作成後数時間以内に生体に移植する必要があると考えられた。また移植対象とするマウス筋容積損失(volumetric muscle loss; VML)モデルを作成するために免疫不全マウスを用い前脛骨筋の切除量の検討を行っている。切除量20％、50％、80%マウスを作製しており、今後組織学的および生理学的な解析を行う。解析結果に応じて適切な切除量のVMLモデルに筋芽細胞バンドを移植する予定である。