アトピー性皮膚炎の炎症再現が可能なin vitro皮膚組織モデルの構築

再现特应性皮炎炎症的体外皮肤组织模型的构建

• 批准号: 20J13067
• 负责人: 板井 駿
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J13067/
• 关键词: 血管モデル; in vitro組織モデル; 免疫応答; アレルギー; コラーゲン; 炎症反応再現; 組織工学; 血管組織; 皮膚組織

本研究の目的は、灌流共培養可能なコラーゲンチューブを用いて、組織化させた血管の周囲に多種細胞を培養することで血管内包組織モデルを構築し、アレルギー反応に代表される炎症反応を生体外で再現することであった。炎症反応の高いレベルでの再現を達成するためには、血管組織において、細胞レベルのみならず組織レベルでのマクロな炎症応答の模倣が求められる。令和2年度は血管内皮細胞のみから構成される血管組織において、細胞・組織レベル双方での血管の免疫化学応答の再現を達成し、さらに薬剤流入による薬効試験の模倣にも成功していた。令和3年度は、この血管内皮組織と平滑筋を共培養し、さらに細胞の配向も制御することで複雑共培養組織での免疫応答を再現した。具体的には、組織を螺旋状に巻き上げてデバイスに埋め込むことで円周方向に配向した平滑筋組織を構築する手法を確立し、高い精度での配向を実現した。その結果、細胞の配向に起因する血管収縮能の再現が認められた。さらに、血管内皮細胞との共培養により大血管モデルも構築され、アレルギー反応のメディエータであるヒスタミンによる大血管組織の免疫応答反応の再現や、細胞間のインタラクションの確認にも成功した．このような組織レベルでの免疫応答変形反応まで再現した血管モデルは過去に報告されておらず、この血管組織モデルは、病理解明・薬効試験のために非常に有用なデバイスとなると考えられる。さらに、本手法は他の生体組織にも応用可能であり、生体再現性の高い組織モデル開発への大きな寄与が期待できる。

The aim of this study was to establish a perfusion co-culture system that could be used to organize vascular tissue in vitro. Inflammation response is achieved by vascular tissue, cellular tissue, and inflammation response mimics. In 2010 and 2012, the vascular endothelial cells and tissues were successfully reconstructed by immunohistochemistry, and the vascular endothelial cells and tissues were successfully imitated by immunohistochemistry. The immune response of vascular endothelial tissue co-cultured with smooth muscle tissue in the third year was reproduced. The specific structure of the spiral structure can be realized by means of the circumferential alignment. The results, the causes of cell alignment, and the reproduction of vasoconstriction are recognized. In addition, the co-culture of vascular endothelial cells, the construction of macrovascular immune response, the reconstruction of immune response of macrovascular tissue, and the identification of intercellular immune response were successfully carried out. The immune response of the tissue is very useful in the past, and the vascular tissue is very useful in the past. In addition, this method can be used for other biological tissues, and the high reproducibility of biological tissues can be expected.

项目成果

Flexibly deformable collagen hydrogel tube reproducing immunological tissue deformation of blood vessels as a pharmacokinetic testing model

柔性可变形胶原水凝胶管再现血管的免疫组织变形作为药代动力学测试模型

• DOI: 10.1002/adhm.202101509
• 发表时间: 2021
• 期刊: Advanced Healthcare Materials
• 影响因子: 10
• 作者: K. Kimura;T. Iwaya;M. Yoshida;K. Kasai;T. Hirooka;and M. Nakazawa;Shun Itai and Hiroaki Onoe
• 通讯作者: Shun Itai and Hiroaki Onoe

In vitro artery model with circumferentially aligned & contractible smooth muscle by unfixed molding & screwing fabrication

周向排列的体外动脉模型

• 发表时间: 2022
• 作者: Shun Itai and Hiroaki Onoe

自在に変形可能なコラーゲンゲルチューブを用いた血管組織の化学応答および薬剤反応再現

使用可自由变形的胶原凝胶管再现血管组织中的化学和药物反应

• 发表时间: 2021
• 作者: Aihara Takeshi;Asazuma Katsuya;Miura Hiroki;Shishido Tetsuya;板井駿，尾上弘晃
• 通讯作者: 板井駿，尾上弘晃

Endothelial chemical reaction and drug test reproduced on molded flexible collagen hydrogel tube

在模制柔性胶原水凝胶管上再现内皮化学反应和药物测试

• 发表时间: 2021
• 作者: Shigeru Kawai;Joval N. Martinez;Mads Lichtenberg;Erik Trampe;Michael Kühl;Marcus Tank;Shin Haruta;Arisa Nishihara;Satoshi Hanada;and Vera Thiel;Shun Itai and Hiroaki Onoe
• 通讯作者: Shun Itai and Hiroaki Onoe

コラーゲンゲルチューブを用いた血管内皮細胞の化学応答再現

使用胶原凝胶管再现血管内皮细胞的化学反应

• 发表时间: 2020
• 作者: Ubara Ayaka;Sumi Yukiyoshi;Ito Kazuki;Matsuda Arichika;Matsuo Masahiro;Miyamoto Towa;Kadotani Hiroshi;板井駿，尾上弘晃
• 通讯作者: 板井駿，尾上弘晃