電気化学的な細胞脱離を用いた再生医療基盤技術

利用电化学细胞分离的再生医学基础技术

• 批准号: 12J02802
• 负责人: 望月 直人
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J02802/
• 关键词: オリゴペプチド; 細胞シート; 線維芽細胞; 電気化学; 免疫不全マウス; コラーゲン; 血管内皮細胞; 血管様構造; メンブレン基板; ナノ・マイクロ凸凹基板; 再生医療

オリゴペプチドを修飾したメンブレン基板上で培養した線維芽細胞シートを、電気化学的手法に基づき培養基板から回収し、免疫不全マウスの皮下へと移植した。担体としてベスキチンを用いることで、細胞シートを容易に移植部位に運搬することが可能であった。移植後の組織切片から、細胞シートが1～2ヶ月後においても肉様膜と真皮間に生着している様子が観察され、移植部位に留まっており、本手法により作製・回収した細胞シートの生体への高い生着性が示された。また、免疫不全モデルを用いた実験とはいえ、異種間移植において2ヶ月という経過観察期間で明らかな腫瘍化や極端な細胞浸潤は認められなかった。移植した細胞シートの機能発現を見るために、抗コラーゲン抗体を用いて免疫染色を行った。細胞シートの内部および周辺にコラーゲン産生が認められた。つまり移植2ヶ月後においても細胞シートは移植部位に生着し続け、コラーゲン等の機能発現を有することから、移植による高い治療効果が期待できる。また、メンブレン基板上で線維芽細胞と血管内皮細胞を共培養することによって細胞シート内に血管様構造が付与された。経時的に形態を観察した結果、3日後に内皮細胞の細かな網目構造が細胞シート内に形成され始め、1週間後にはよりはっきりと目視できる網目構造が確認できた。すなわち、細胞シート内に血管様構造を付与し、また培養と共に細胞シート内の血管網が時々刻々と変化していく様子が捉えられた。3次元画像解析ソフトウェア(Imaris)による解析の結果、平均直径と体積は培養3～5日目にかけて減少し、7日目にかけて増加すること、一方で分岐数は培養するにつれて減少し、3～5日目にかけて半減していることが分かった。これらから、細胞シート内の血管内皮細胞は、まずシート内全体に血管様網を張り巡らせたのち、徐々に形態を変化させ、適切な立体配置や空間密度を獲得していくことが示唆された。

オ リ ゴ ペ プ チ ド を modified し た メ ン ブ レ ン substrate で cultivate し た line d bud cells シ ー ト を, electric chemical methods に 気 づ き medium plate か ら back 収 し, incomplete immune マ ウ ス の subcutaneous へ と transplantation し た. Supporter と し て ベ ス キ チ ン を with い る こ と で, cell シ ー ト を easy に graft site に carrying す る こ と が may で あ っ た. の biopsy after transplantation か ら, cell シ ー ト が ヶ 1 ~ 2 months に お い て も meat に between others in membrane と leather with し て い る others child が 観 examine さ れ and graft site に ま っ て お り, this technique に よ り cropping, back 収 し た cells シ ー ト の raw body へ の high い with sexual が shown さ れ た. ま た, incomplete immune モ デ ル を with い た be 験 と は い え, between heterogeneous transplantation に お い て ヶ 2 month と い う 経 during a 観 examine で Ming ら か な swollen sores や extreme な cells infiltrating は recognize め ら れ な か っ た. Function of cells transplantation し た シ ー ト の 発 を now see る た め に, resisting コ ラ ー ゲ を ン antibody with い immune dyeing line を っ て た. Within a cell シ シ ト ト <s:1> および および 辺にコラ 辺にコラ ゲ ゲ ゲ ゲ が produce が recognition められた. つ ま り transplantation after ヶ に お い て も cells シ ー ト は graft site に with し 続 け, コ ラ ー ゲ ン の function such as 発 を now have す る こ と か ら, transplant に よ る high い treatment services fruit が expect で き る. ま た, メ ン ブ レ ン substrate で line d bud と endothelial cells を trained す る こ と に よ っ て cells シ ー に blood vessels inside the ト が give others structure さ れ た. 経 に form when を 観 examine し た results, 3 の fine か に endothelial cells in the future な mesh structure が cells シ ー ト に formed within さ れ め, after 1 week between に は よ り は っ き り と visual で き る mesh structure が confirm で き た. す な わ ち, cell シ ー に blood vessels inside the ト others in tectonic を give し, ま た culture と に total cell シ ー ト の vascular net when が 々 groove 々 と variations change し て い く others child が catch え ら れ た. Three dimensional picture resolution ソ フ ト ウ ェ ア (Imaris) に よ る parsing の は training results, the average diameter と volume 3 ~ 5 orders に か け て reducing し, 7 orders に か け て raised plus す る こ と, one party で branching number は cultivate す る に つ れ て reducing し, 3 ~ 5 orders に か け て half し て い る こ と が points か っ た. こ れ ら か ら, cell シ ー ト は の vascular endothelial cells, ま ず シ ー all に blood vessels inside the ト others in net を zhang り cruise ら せ た の ち and xu 々 を に form - the さ せ, appropriate な stereo configuration や space density を get し て い く こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

多孔質膜を用いた電気化学的手法による細胞シート回収技術

使用多孔膜的电化学方法的细胞片收集技术

• 发表时间: 2012
• 作者: 望月直人;鈴木博章;福田淳二
• 通讯作者: 福田淳二

Engineering cell sheets with electrochemical reactions on membrane sub strate

在膜基底上进行电化学反应的工程电池片

• 发表时间: 2012
• 作者: Naoto Mochizuki;Takahiro Kakegawa;Hiroaki Suzuki and Junji Fukuda
• 通讯作者: Hiroaki Suzuki and Junji Fukuda

Cell-Adhesive and Cell-Repulsive Zwitterionic Oligopeptides for Micropatterning and Rapid Electrochemical Detachment of Cells

• DOI: 10.1089/ten.tea.2011.0739
• 发表时间: 2013-01-01
• 期刊: TISSUE ENGINEERING PART A
• 影响因子: 4.1
• 作者: Kakegawa, Takahiro;Mochizuki, Naoto;Fukuda, Junji
• 通讯作者: Fukuda, Junji

Approach to Fabricate Stacked Thick Cell Sheets

制造堆叠厚细胞片的方法

• 发表时间: 2012
• 作者: Naoto Mochizuki;Hiroaki Suzuki;Junji Fukuda
• 通讯作者: Junji Fukuda

Tissue engineering based on electrochemical desorption of an RGD-containing oligopeptide

• DOI: 10.1002/term.519
• 发表时间: 2013-03-01
• 期刊: JOURNAL OF TISSUE ENGINEERING AND REGENERATIVE MEDICINE
• 影响因子: 3.3
• 作者: Mochizuki, Naoto;Kakegawa, Takahiro;Fukuda, Junji
• 通讯作者: Fukuda, Junji