血管新生プロセスの解明と再生医療 への応用

阐明血管生成过程及其在再生医学中的应用

• 批准号: 10J05973
• 负责人: 阿部 順紀
• 金额: $ 1.34万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05973/
• 关键词: 血管新生; 血行力学因子; マイクロ流体デバイス; 血管内皮細胞; 3次元血管様ネットワーク; 間質流; 再生医療; 血管形成; 力学的因子; 未分化細胞; 臓器再生; せん断応力; 内皮細胞; 葉状仮足

本研究の目的は、工学的観点から再生医療分野へ貢献するため、臓器再生の実現に向けた3次元血管新生の制御手法を見出すことである。臓器再生を実現するためには、再生組織内へ酸素や栄養分を供給する血管を形成する必要がある。特に、再生された3次元組織中に深く侵入するような3次元血管様構造(ネットワーク)を形成させる必要がある。しかしながら、血管新生の過程は非常に複雑であるため、血管新生の制御因子は未だ不明な点が多い。近年、間質流やせん断応力などの血流に起因する力学的刺激(血行力学因子)が血管新生に重要な役割を果たしていることが知られてきた。しかし、せん断応力の大きさや周波数が血管新生に及ぼす影響は報告されているが、間質流の大きさが血管新生に及ぼす影響は不明である。そこで本研究では、間質流の大きさを厳密且つ容易に調節可能なマイクロ流体デバイスを作製し、間質流の大きさが3次元血管様ネットワーク形成に及ぼす影響を調査した。マイクロ流体デバイスは、2つのマイクロ流路とその流路間にコラーゲンゲルを有する。血管内皮細胞を一方の流路に播種し、24-48時間後にコンフルエント状態に達した。その後、VEGFを含む培養液を用いて、もう一方の流路から異なる大きさの間質流を5日間負荷した。その結果、間質流負荷1日後ではコラーゲンゲル中に血管内皮細胞の発芽が形成され、発芽数が間質流の大きさに依存した。間質流負荷5日後では、管腔を有する3次元血管様ネットワークの長さや密度、管腔径が、問質流の大きさに依存することを示した。さらに、間質流の大きさのみでなくVEGF添加量が、3次元血管様ネットワークの形態変化を引き起こした。これらの結果は、3次元血管様ネットワーク形成が間質流の大きさとVEGF添加量のバランスに依存することを示す。

The purpose of this study is to identify the key points of engineering and its contribution to the field of regenerative medicine, as well as the emergence of organ regeneration and the development of three-dimensional angiogenesis control techniques. It is necessary to regenerate the organs and to supply nutrients to the regenerated tissues and to form blood vessels. The special and regenerated 3D tissue is a 3D vascular structure that invades the 3D vascular structure and forms a necessary 3D tissue. The process of angiogenesis is very complicated, and the controlling factors of angiogenesis are unknown. In recent years, the stimulation of interstitial blood flow and the stimulation of blood flow (hematodynamic factors) have become important in angiogenesis. Report on the effects of large breaking force and frequency of vascularization on vascularization and angiogenesis There is a large amount of interstitial flow, there is a large amount of vasculogenesis, and there is an unknown effect of the disease. This research is based on the fact that the interstitial flow is large, dense and easy to adjust, and the interstitial flow can be adjusted easily.をProduction and investigation of the formation and impact of 3-dimensional blood vessels and interstitial flow.マイクロfluid デバイスは, 2つのマイクロ flow path and とそのflow path room にコラーゲンゲルを有する. Vascular endothelial cells are not seeded in one of the flow paths, and the state of the blood vessels is reached after 24-48 hours. After the test, the VEGF-containing culture medium was used, and the flow path was used to control the interstitial flow in the 5-day load. As a result, the formation of vascular endothelial cells in the vascular endothelial cells after 1 day of interstitial flow load, the number of buds, and the dependence of interstitial flow on large amounts. After 5 days of interstitial flow loading, the 3-dimensional blood vessel density, lumen diameter, and lumen diameter were determined.さらに, interstitial flow の大きさのみでなくVEGF addition amount が, 3-dimensional blood vessel 様ネットワークのmorphological change をinducing こした. The result of the test and the formation of interstitial flow in the 3-dimensional blood vessel are shown in the figure of the amount of VEGF added.

项目成果

血管内皮細胞の3次元ネットワーク形成に及ぼす間質流の影響

间质流对血管内皮细胞3D网络形成的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 大渕恵理;堀哲也;田辺秀之;北村大志;松田涼;深川竜郎;原田昌彦;阿部順紀
• 通讯作者: 阿部順紀

せん断応力に依存した血管内皮細胞の3次元ネットワーク形成

血管内皮细胞剪切应力依赖性 3D 网络形成

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本機械学会論文集(B編)
• 作者: 阿部順紀;他
• 通讯作者: 他

3次元毛細血管様ネットワーク形成に及ぼす拍動せん断応力の影響

脉动剪切应力对 3D 毛细管状网络形成的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 松田涼;堀哲也;北村大志;竹内康造;深川竜郎;原田昌彦;阿部順紀
• 通讯作者: 阿部順紀