高度な生体模倣と飛躍的なスケールアップを両立する“本物”の培養肉生産技術の開発

本年度は、まずウシ筋細胞を内包するゲル成分の最適化を行った。これまで行ってきたヒト筋組織を作製する手法を参考にフィブリンゲルを採用し、ゲルに内包させる形で細胞を培養した。細胞の増殖や成長においてゲルの濃度条件が直接的に影響するため、ウシ筋細胞の組織化において最適な条件を検討した。その結果、ゲルに細胞を内包した後さらにゲル内で細胞が適度に増殖できるよう、これまで既往研究において用いてきたゲル濃度よりも低濃度の条件で培養することが有効であることがわかった。結果的に高密度に筋細胞を内包した状態で組織を形成させることができた。次に、ゲル内で増殖させた筋細胞を筋線維に分化させるため低血清培地での培養により分化誘導を行った。生体を模倣した配向構造をゲル内で形成させる戦略として、分化誘導時にゲルを一軸方向に伸展させる手法を試みた。様々な伸展率でゲルを伸展させ、その結果形成される筋線維の状態を顕微鏡観察したところ、最適な伸展率を見出すことができた。最終的に、ゲルを10％程度伸展させることでゲル内の細胞に異方性を認識させ、伸展方向に配向した状態の筋線維を形成させることに成功した。一方、筋線維の肥大化など、さらに高い成熟度を目指す必要があることも確認された。また、筋線維の成長に伴ってゲルが徐々に分解される様子が観察されており、次年度以降に検討する筋線維の高密度化に向けて有効に利用できる現象ではないかと期待している。

本年度は、まずウシ筋細胞を内包するゲル成分の最適化を行った。これまで行ってきたヒト筋組織を作製する手法を参考にフィブリンゲルを採用し、ゲルに内包させる形で細胞を培養した。細胞の増殖や成長においてゲルの濃度条件が直接的に影響するため、ウシ筋細胞の組織化において最適な条件を検討した。その結果、ゲルに細胞を内包した後さらにゲル内で細胞が適度に増殖できるよう、これまで既往研究において用いてきたゲル濃度よりも低濃度の条件で培養することが有効であることがわかった。結果的に高密度に筋細胞を内包した状態で組織を形成させることができた。次に、ゲル内で増殖させた筋細胞を筋線維に分化させるため低血清培地での培養により分化誘導を行った。生体を模倣した配向構造をゲル内で形成させる戦略として、分化誘導時にゲルを一軸方向に伸展させる手法を試みた。様々な伸展率でゲルを伸展させ、その結果形成される筋線維の状態を顕微鏡観察したところ、最適な伸展率を見出すことができた。最終的に、ゲルを10％程度伸展させることでゲル内の細胞に異方性を認識させ、伸展方向に配向した状態の筋線維を形成させることに成功した。一方、筋線維の肥大化など、さらに高い成熟度を目指す必要があることも確認された。また、筋線維の成長に伴ってゲルが徐々に分解される様子が観察されており、次年度以降に検討する筋線維の高密度化に向けて有効に利用できる現象ではないかと期待している。