収縮性オーガノイドを用いた腸蠕動運動の制御機構の解明

利用收缩类器官阐明肠道蠕动的控制机制

基本信息

批准号：
20K21425
负责人：
高橋淑子
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

世界で初の試みである「腸収縮性オーガノイド」を開発して、腸の蠕動運動機構の解明にむけた解析を進めている。用いるモデル動物は、この課題解決に様々な利点をもつニワトリ胚である。これまでに、蠕動運動のペースメーカー細胞といわれているカハール介在細胞（Interstitial Cells of Cajal:ICC）と平滑筋に注目した解析を行い、その過程において、トリ胚ICC細胞を特異的に認識する抗cKit抗体を独自に作製するなど、さまざまな技術開発を継続した。腸収縮性オーガノイド作製において必須であるマトリゲルに関しては、世界的に受容が一気に増加したことから入手が困難になっており、その代替として期待されるさまざまな基質を用いてオーガノイド作製への適合性の確認作業を進めた。腸収縮性オーガノイドへの遺伝子導入に関しては、Neonを用いたエレクトロポレーション法の条件最適化がさらに必要であることがわかった。つまりtransfection時における電圧が高すぎると遺伝子導入効率は上昇するが、一方で腸由来の細胞にダメージがあるなど、解決すべき問題点がみえてきた。これらのオーガノイド作製条件の検討過程において、オーガノイドを構成する細胞（腸平滑筋とICC細胞）の特定も少しずつみえてきた。たとえばdissociateした細胞が集合する際には、平滑筋細胞がICC間をブリッジをするなどの新規情報が得られている。これらはエビデント社が開発中の、CO2インキュベーター内での細胞培養状況をリアルタイムで可視化する新規装置（デモ機）によって明らかになってきた。本研究で開発する腸収縮性オーガノイドが、これまで未知であった腸蠕動運動におけるペースメーカーの実体解明とペースメーカーによるネットワークの理解に優れた解析系となることが期待される。

我们已经开发了一种肠道收缩器官，这是世界上第一次尝试，并正在进行分析以阐明肠蠕动的机制。使用的模型动物是一种鸡胚胎，在解决此问题方面具有各种优势。到目前为止，我们一直在开发各种技术，包括进行侧重于Cajal（ICC）的间质细胞（据说是蠕动的起搏器细胞和平滑肌）的分析，在此过程中，我们独立地生产了抗固定抗体，这些抗体抗体特异性地识别禽类ICC细胞。 Matrigel对于生产肠道收缩器官的生产至关重要，由于全球验收的迅速增加，因此难以获得，并且预计将被这项工作取代的各种底物以确认器官生产的兼容性。已经发现，使用霓虹灯的电穿孔方法进一步优化基因转移到肠道收缩器官中。换句话说，如果转染过程中的电压太高，基因转移效率会提高，但另一方面，需要解决一些问题，例如对肠道造成的细胞损害。在检查产生类器官的条件的过程中，构成类器官的细胞（肠平滑肌和ICC细胞）的鉴定变得逐渐变得明显。例如，当分离的细胞聚集时，获得了新信息，例如平滑肌细胞在ICC之间桥接。这些已经通过Vevidest开发的新设备（Demo Machine）揭示，该设备可以实时可视化CO2孵化器中的细胞培养状态。可以预期，这项研究中开发的肠收缩器官将是一个分析系统，它在阐明肠蠕动中的起搏器的实际身体方面非常出色，该肠蠕动者以前尚不清楚，并了解起搏器的网络。

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

京大式サイエンスの創り方

如何创造京都大学式的科学

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
安井眞奈美;ローレンス・マルソー;京都大学大学院理学研究科MACS教育プログラム実行委員会
通讯作者：
京都大学大学院理学研究科MACS教育プログラム実行委員会

Newly raised anti-c-Kit antibody visualizes morphology of interstitial cells of Cajal in the developing gut of chicken embryos.

新产生的抗 c-Kit 抗体可观察鸡胚胎发育肠道中 Cajal 间质细胞的形态。

DOI：
10.1111/dgd.12808
发表时间：
2022
期刊：
Develop. Growth Differ.
影响因子：
0
作者：
Yagasaki;R.;Shikaya;Y.;Kawachi;T.;Inaba;M.;Takase;Y.;Takahashi;Y
通讯作者：
Y

私の科学者ライフ

我的科学家生活

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
安井眞奈美;ローレンス・マルソー;京都大学大学院理学研究科MACS教育プログラム実行委員会;女性科学者に明るい未来をの会
通讯作者：
女性科学者に明るい未来をの会

Optogenetic manipulation reveals inter-region crosstalks mediated by peristaltic waves in the chicken embryonic gut. (Poster)

光遗传学操作揭示了鸡胚胎肠道中蠕动波介导的区域间串扰。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsuta;Y. and *Takahashi;Y.;矢ケ崎怜;Yoshiko Takahashi;Rei Yagasaki;Yuuki Shikaya
通讯作者：
Yuuki Shikaya

腸の蠕過程にお動運動の成り立ち Establishment of gut peristalsis during development

发育过程中肠道蠕动的建立

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsuta;Y. and *Takahashi;Y.;矢ケ崎怜;Yoshiko Takahashi;Rei Yagasaki;Yuuki Shikaya;高橋淑子;Rei Yagasaki;Takahashi Yoshiko;高橋淑子;Takahashi Yoshiko
通讯作者：
Takahashi Yoshiko