細胞加工ゲルチューブを用いた腸・血管・リンパ共培養による腸内細菌共生人工腸の構築

使用细胞处理的凝胶管共培养肠道、血管和淋巴液，构建具有共生肠道细菌的人工肠道

• 批准号: 22KJ0213
• 负责人: 板井 駿
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0213/
• 关键词: 人工腸モデル; 陰窩構造; 血管新生; 気泡形成

本研究では、申請者が開発した容易に灌流可能なチューブ状人工組織モデルを利用し、世界に先駆けた腸内細菌共生人工腸モデルの構築を目指している。まず、血管新生時の細胞によるゲルの掘削を利用することで、人工的には作製が難しかった3次元の腸の陰窩構造を形成する。その後、多重チューブ内に腸組織とリンパ組織・血管組織の共培養を行い腸モデルを形成する。この世界初のデバイスに腸内細菌を移植することにより、生体と同環境の人工腸が作製され、疾患状態の腸の再現とそれを用いた病態解明・治療薬開発を可能とすることを目指している。2022年度は、研究計画1年目にあたる陰窩様凹凸内壁を持ったコラーゲンチューブの形成および腸上皮組織の構築を行った。凹凸形状の構築に関しては、まず血管新生を利用した手法によりゲルの掘削が確認され、培養日数や血管内皮増殖因子（VEGF）の濃度によりその深さを制御可能であることが示された。しかし、その形状の不均一性や制御の難しさから、所望の幅の凹凸の構築は容易ではないと考え、新たに電気分解によるゾル溶液内への気泡生成を利用した手法を考案した。具体的には、コラーゲンチューブの構築過程で、ゲル化する前のゾル状態のコラーゲン溶液に電極から電圧を印加することにより気泡を生成し、直後にゲル化させることで凹凸形状を構築する。気泡のサイズは印加電圧や電極の親水性によって制御され、生体内の陰窩構造と同程度の寸法の凹凸形状を形成することに成功した。さらにヒト結腸癌由来細胞（Caco-2）を用いた実験により、凹凸内壁上に腸様組織の構築が確認され、細胞間にタイトジャンクションが発現していることも免疫細胞染色により確認された。

This study aims to provide the applicant with an easy way to develop and utilize the intestinal bacterial symbiosis artificial tissue, and to provide guidance for the construction of intestinal bacterial symbiosis artificial tissue. In the process of angiogenesis, it is difficult to form a three-dimensional vaginal cavity structure. After the formation of multiple intestinal tissues, vascular tissues and co-culture of intestinal tissues The world's first intestinal bacteria transplantation, biological and environmental artificial intestinal control, disease state of the intestinal reconstruction, the use of pathological analysis, treatment development possible 2022 - 2023 - 24 - 20 2023 - 23 - 24 2023 - 23 - 20 24 2023 - 23 - 24 - 2023 Concave-convex shape construction is related to angiogenesis, the use of methods, the identification of vascular endothelial growth factor (VEGF) concentration, the number of culture days, and the possibility of inhibition. It is difficult to control the unevenness of the shape of the film. It is easy to construct the concave and convex of the film. It is easy to use the method of generating bubbles in the film solution. Specifically, in the construction process of the electrode, the electrode is in a state of being in a state of being in a The structure of the cavity in the body and the shape of the concave-convex shape of the electrode are successfully controlled. Colon cancer-derived cells (Caco-2) were identified by staining with immune cells, and the structure of intestinal tissue on the inner wall of the bump was confirmed by staining with immune cells.

项目成果

A THREE-DIMENSIONAL ARTIFICIAL INTESTINAL TUBE WITH A CRYPT-LIKE INNER SURFACE FORMED BY ELECTROLYTIC MICROBUBBLES

具有电解微泡形成的类地穴内表面的三维人工肠管

• 发表时间: 2022
• 作者: Shuma Tanaka;Shun Itai;Hiroaki Onoe
• 通讯作者: Hiroaki Onoe

管腔構造体，及び管腔構造体の製造方法

管腔结构及其制造方法

• 发表时间: 2022

陰窩様凹凸形状内壁を有する人工腸チューブ

内壁呈隐窝状凹凸不平的人工肠管

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中秀磨;板井駿;尾上弘晃
• 通讯作者: 尾上弘晃

A THREE-DIMENSIONAL ARTIFICIAL INTESTINAL TUBE WITH A CRYPT-LIKE INNER SURFACE

具有类似地穴内表面的三维人工肠管

• 发表时间: 2022
• 作者: Shuma Tanaka;Shun Itai;Hiroaki Onoe
• 通讯作者: Hiroaki Onoe