Bioengineering of functional bladder substitute using tissue decellularization and autologous derived bladder cells

使用组织脱细胞和自体衍生膀胱细胞进行功能性膀胱替代物的生物工程

• 批准号: 20K17552
• 负责人: 出口 幸一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K17552/
• 关键词: 膀胱再生; 組織工学; 再生医療; 細胞外マトリックス; 細胞培養; 脱細胞化; 組織脱細胞化; ヒト膀胱上皮細胞培養; 組織再生; 再生膀胱組織

われわれは、二分脊椎・神経因性膀胱・外傷・腫瘍等が原因で進行した膀胱機能不全に対する再生治療として、異種由来組織と自己由来細胞を組み合わせた生体適合性の高い再生膀胱組織の開発を目指している。具体的には、異種組織由来細胞外マトリックスに自己由来膀胱細胞を播種することで、組織を三次元的に再構築し、人体へ移植可能な人工膀胱組織片を作成することを目標としている。これまで、細胞外マトリックスの作成、ヒト尿路上皮細胞の培養、両者を組み合わせて三次元膀胱組織を作成するプロトコールの確立を行なった。本年度は、機能的な三次元膀胱組織作成のためのプロトコールの最適化、および作成した膀胱組織の生理学的評価を行なった。1. 細胞外マトリックス上播種培養における細胞培養密度の最適化：ヒト由来尿路上皮細胞を既定培地（Keratinocyte serum free medium)で培養、増殖させた。マトリックス上播種に際して、複数の細胞培養密度を検討した結果、1 x 10^6 cells/cm2を選択した。2. 細胞外マトリックス上播種培養における細胞分化誘導法の最適化：複数の細胞播種プロトコールを比較した結果、尿路上皮細胞増殖期にてマトリックス上に播種し、接着培養ののち、マトリックス上で分化誘導を行う方法が最も良好な細胞生存を認めることが判明した。分化誘導法としては、前述の培地にウシ血清を加え培養し、さらに培養液中カルシウムイオン濃度を上昇させる方法を選択した。3. 細胞外マトリックス上播種培養後の細胞成熟の評価：作成した三次元組織の組織成熟度を評価するため、ヘマトキシリンエオジン染色、および免疫染色を行なった。組織内腔には多層から構成される膀胱上皮が再生し、組織成熟が示唆された。また、免疫染色において、三次元組織内の上皮層が、生体の膀胱組織と類似した組織構築を示した。

わ れ わ れ は binary 経 spine, god for sex, bladder, trauma, swollen sores で が reasons such as し た bladder insufficiency に す seaborne る regeneration と し て, heterogeneous origin organization と origin み together with cell を わ せ た high birth body fit の い bladder tissue regeneration の open 発 を refers し て い る. Specific に は, heterogeneous organization origin extracellular マ ト リ ッ ク ス に their origin を bladder cells seeded す る こ と で, organization を three yuan に build し again, body へ transplantation may be な artificial bladder tissue piece を す consummate る こ と を target と し て い る. こ れ ま で, extracellular マ ト リ ッ ク ス, ヒ の ト の urothelial cells develop, who struck を group み わ せ て を done three yuan the urinary bladder す る プ ロ ト コ ー ル の line established を な っ た. は this year, the function of three dimensional な bladder tissue made の た め の プ ロ ト コ ー ル の optimization, お よ び made し た bladder tissue の physiology review 価 を line な っ た. 1. Seeding culture of における cell culture density in extracellular ス トリッ ス ス : ヒト from the を Keratinocyte serum free medium で culture and proliferation させた. マ ト リ ッ ク ス on sowing に interstate し て, plural の cell culture density を beg し 検 た results, 1 x 10 ^ 6 cells/cm2 を sentaku し た. 2. Optimization of における cell differentiation induction method by seeding culture on extracellular ス トリッ ス ス : Plural の cell seeding プ ロ ト コ ー ル を compare し た results, urinary tract epithelial cells raised colonization period に て マ ト リ ッ ク ス に on seeding し, then cultivate の の ち, マ ト リ ッ ク ス で on induction line を う method が most も な cell survival を recognize め る こ と が.at し た. Divide the candidated と し て は, the foregoing の petty に ウ シ を plus え し, serum さ ら に medium, カ ル シ ウ ム イ オ ン concentration rising を さ せ る method を sentaku し た. 3. The extracellular マ ト リ ッ ク ス の cells mature の after seeding cultivation on reviewing 価 : consummate し た three-d の tissue maturity を review 価 す る た め, ヘ マ ト キ シ リ ン エ オ ジ ン dyeing, お よ び immune dyeing line を な っ た. The endolumen of the tissue is composed of multiple layers of に ら, which constitute される. The が regeneration of the bladder epithelium is <s:1>, and the tissue maturation is が, indicating された. Youdaoplaceholder0, immunostaining にお て て, three-dimensional tissue of the <s:1> epithelial layer が, and biological tissue of the bladder と similar to the <s:1> た tissue structure を indicated た.

项目成果

In vitro expansion of diseased human paediatric urothelial cells for tissue engineering

用于组织工程的患病人类小儿尿路上皮细胞的体外扩增

• 发表时间: 2022
• 作者: Massimo Garriboli;Koichi Deguchi;Ros Duke;Imran Mushtaq;Jennifer Hinley;Paolo De Coppi;Jennifer Southgate;Paola Bonfanti
• 通讯作者: Paola Bonfanti

In vitro expansion of human paediatric urothelial cells amenable to bladder tissue engineering

适合膀胱组织工程的人类小儿尿路上皮细胞的体外扩增

• 发表时间: 2022
• 作者: Massimo Garriboli;Koichi Deguchi;Ros Duke;Imran Mushtaq;Jennifer Hinley;Paolo De Coppi;Jennifer Southgate;Paola Bonfanti
• 通讯作者: Paola Bonfanti

DEVELOPMENT OF A PORCINE ACELLULAR BLADDER MATRIX SEEDED WITH FUNCTIONAL HUMAN UROTHELIUM FOR TISSUE ENGINEERED BLADDER RECONSTRUCTION

开发植入功能性人类尿路上皮的猪脱细胞膀胱基质，用于组织工程膀胱重建

• 发表时间: 2022
• 作者: Massimo Garriboli;Koichi Deguchi;Ellie Phylactopoulou;Paola Bonfanti;Paolo De Coppi
• 通讯作者: Paolo De Coppi

University College London/Institute of Child Health(英国)

伦敦大学学院/儿童健康研究所（英国）