Semi-vivo gel device for understanding the mechanism of neural network regeneration

用于理解神经网络再生机制的半体内凝胶装置

• 批准号: 22H03951
• 负责人: 中路 正
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03951/
• 关键词: ハイドロゲル; 中枢神経; 細胞移植; 生体の力学強度; 動物実験の代替; 疑似脳組織; アストロサイト; 神経; semi-vivoゲル

２０２２年度は，semi-vivoゲル構築に向けた，脳組織からの基礎知見の集積，およびアストロサイト埋入semi-vivoゲルの構築およびその最適化を実施した。特に，埋入細胞の生存率評価，埋入神経前駆細胞の分化と神経突起伸長，アストロサイト埋入量と栄養・酸素供給との関係性を評価した。アストロサイト埋入ゲルへ埋入した神経前駆細胞の生存は，少なくとも２週間は９０％以上生存していることが明らかになった。しかしながら，使用するゲル厚が500μｍを超えると，細胞の生存率が徐々に低下することも明らかになった。これは，アストロサイト埋入量にも依存することではあるが，ゲル厚が大きいことで，内部への栄養供給および酸素供給が悪くなるためと考えられた。また，アストロサイトの埋入量に依存して埋入神経前駆細胞の生存率低下が予想されたが，1.0×10^8 cell/cm^3まで増加させても，ゲル厚が500μｍ以下であれば，神経前駆細胞の生存率低下は認められなかった。来年度は，アストロサイト埋入可能な限界量を調査しなければならないと考えている。現時点で最適と考えられた条件，1.0×10^8 cell/cm^3 のアストロサイト埋入密度，0.4％コラーゲン／0.1％ヒアルロン酸ゲルについて，力学強度を評価した結果，脳組織（中脳部分）とほぼ同等の力学強度を持っていることが分かった。これを用いて，神経前駆細胞の埋入を行った結果，３週間程度培養を継続すると，ドーパミン神経への分化および，放射状に突起伸長・ゲル内での遊走が顕著に認められた。コントロールであるアストロサイト非埋入ゲルでは全く認められなかった挙動である。本年度得られた成果は，semi-vivoゲル創出に向けて，極めて重要な結果である。次年度は，ここまでに得られた結果を踏まえ，疑似脳組織semi-vivoゲルのプロトタイプを完成させたいと考えている。

2022 annual は, semi - vivo ゲ ル build に to け た, 脳 organization か ら の foundation knowledge の set product, お よ び ア ス ト ロ サ イ ト embedded semi - vivo ゲ ル の build お よ び そ の optimization を be applied し た. の に, embedded cell survival rate review 価, buried into god before 経 駆 cells の と god 経 swelled elongation, ア ス ト ロ サ イ ト embedded quantity と tech students.their ownship, raise acid, grain supply と の masato is sexual を review 価 し た. ア ス ト ロ サ イ ト embedment ゲ ル へ embedment し た before god 経 は の 駆 cell survival, less な く と も は between 2 weeks by more than 90% survive し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. し か し な が ら, use す る ゲ ル が 500 microns thick を super え る と, cell の survival が xu 々 に low す る こ と も Ming ら か に な っ た. こ れ は, ア ス ト ロ サ イ ト embedded quantity に も dependent す る こ と で は あ る が, ゲ ル thick が big き い こ と で, internal へ の tech students.their ownship raise supply お よ び acid grain supply が 悪 く な る た め と exam え ら れ た. ま た, ア ス ト ロ サ イ ト の embedded quantity に dependent し て buried into god 経 の 駆 cell survival rate is low が to think before さ れ た が, 1.0 * 10 ^ 8 cell/cm ^ 3 ま で raised plus さ せ て も, ゲ ル が below 500 microns thick で あ れ ば, before god 経 の 駆 cell survival rate is low は recognize め ら れ な か っ た. In the coming year, ト, アストロサ ト ト will embed possible な limit quantities を investigations, <s:1> なければならな と と tests, えて る る. Now the optimal と test point で え ら れ た conditions, 1.0 * 10 ^ 8 cell/cm ^ 3 の ア ス ト ロ サ イ ト into density, 0.4% コ ラ ー ゲ ン / 0.1% ヒ ア ル ロ ン acid ゲ ル に つ い て, mechanical strength を review 価 し た results, 脳 organization (脳 part) と ほ ぼ equal の mechanical strength を hold っ て い る こ と が points か っ た. こ れ を with い て, before god 経 駆 cell line の を embedded っ た as a result, the degree between 3 weeks training を 継 続 す る と, ド ー パ ミ ン god 経 へ の differentiation お よ び, radial protrusion elongation に · ゲ ル within で の wander が 顕 the に recognize め ら れ た. コ ン ト ロ ー ル で あ る ア ス ト ロ サ イ ト the embedment ゲ ル で は く all recognize め ら れ な か っ た 挙 dynamic で あ る. The られた achievements of this year, semi-vivoゲ and ゲ have created に and extremely めて important な results である. Annual は, こ こ ま で に have ら れ た results を tread ま え, semi - suspected 脳 organization vivo ゲ ル の プ ロ ト タ イ プ を complete さ せ た い と exam え て い る.