ヒトｉＰＳ細胞由来器官原基を誘導する人工細胞外基質の化学・物理的特性の定量解明

定量阐明诱导人 iPS 细胞衍生器官原基的人工细胞外基质的化学和物理特性

• 批准号: 16J11759
• 负责人: 松崎 賢寿
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University (2018)Yokohama City University (2016-2017)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11759/
• 关键词: 細胞接着; 細胞膜; 膜流動性; 膜物性の指紋; 細胞選別法; ポリフェノール; 再生医療; 未分化細胞; 流動性; 天然低分子; 接着; オルガノイド; 器官原基; 指紋; 肝臓原基; 硬さ; ハイドロゲル

本研究の目的は「均質」な肝臓原基（臓器の種）を作成する基盤原理を解明することである。しかし、細胞原料として用いられる中途分化細胞には未熟な細胞が含まれており、原料としての不均一性が問題となっていた。そこで申請者はポリフェノールが分化細胞の接着性は維持したまま、特異的に未分化細胞の接着性を低下することを見出した。通常のフローサイトメーターに比べ、非常に短時間（<30 分）で臨床応用レベルの超膨大量の細胞選別を行えることから、今後の再生医療産業で均質な細胞原料を担保する極めて有効な細胞選別戦略の礎となると期待される。さらに申請者はこうした“未分化細胞特異的”な相互作用が行われる原因として、未分化細胞が“コレステロールが豊富”という“膜物性指紋”を有していることを見出した（Stem Cell Reports 2018）．このようなポリフェノールの膜特異的な反応があることに着目できたのも、2016・ 2017年度と続けてきた埼玉大学・理工学研究科・吉川洋史教授との研究が大きく貢献している。申請者はポリフェノールが作用する最初の反応場は細胞膜であることから，柔軟な細胞膜をモデル化して物性変化を定量評価すると，膜をポリフェノールの一種である緑茶カテキンが60倍劇的に硬化させていることを見出した（Phys. Chem. Chem. Phys. 2017，バイオマテリアル2017および生物物理学2017）．また、こうしたポリフェノールの細胞膜特異的な相互作用が細胞接着まで制御していることも見出している（In Vitro Cell Dev Biol Anim2016及びMolecules 2016，日本バイオマテリアル学会誌2017, 化学とマイクロ・ナノシステム学会誌2017）。以上により本研究の目的である「均質」な肝臓原基（臓器の種）を作成する原理の解明が達成されたと考えられる。

The purpose of this study is to explain the principle of "homogeneous" liver matrix. The problem is that the raw material of the cell is not homogeneous. The applicant has shown that the adhesion of differentiated cells is maintained and that the adhesion of undifferentiated cells is low. Usually, cell selection is performed in a very short time (<30 minutes), and it is expected that the future regenerative medical industry will provide a guarantee for homogeneous cell raw materials. The applicant responded to the "undifferentiated cell-specific" interaction and the reasons for the "undifferentiated cell-specific" interaction and the "membrane property fingerprint"(Stem Cell Reports 2018). Professor Yoshikawa, Graduate School of Science and Technology, Saitama University, 2016 - 2017 The applicant's initial reaction field on cell membranes was evaluated quantitatively for the physical properties of soft cell membranes, and a 60-fold hardening of membranes was reported (Phys. Chem. Phys. 2017, Phys. 2017). Cell membrane-specific interactions with cell adhesion control have been reported (In Vitro Cell Dev Biol Anim2016 and Molecules 2016, Journal of the Japanese Academy of Chemistry 2017, Journal of the Japanese Academy of Chemistry 2017). Therefore, the purpose of this study is to investigate the principle of "homogeneity" and the realization of liver primordium.

项目成果

人工細胞外基質の硬さと器官原基の自己組織化

人工细胞外基质的刚度与器官原基的自组织

• 发表时间: 2017
• 期刊: バイオマテリアルー生体材料ー
• 作者: Asai A;Aihara E;Mizuochi T;Phelan K;Mayhew C;Shivakumar P;Takebe T;Wells J;Bezerra J;松崎賢寿，吉川洋史，谷口英樹，武部貴則
• 通讯作者: 松崎賢寿，吉川洋史，谷口英樹，武部貴則

反射干渉顕微法～ソフト界面の非侵襲イメージング～

反射干涉显微镜-软界面的非侵入性成像-

• 发表时间: 2017
• 期刊: 生物物理
• 作者: Matsuzaki;T.; Ito;H.; Chevyreva;V.; Makky;A.; Kaufmann;S.; Okano;K.; Kobayashi;N.; Suganuma;M.; Nakabayashi;S.; Yoshikawa;H. Y.* & Tanaka;M.*;松崎賢寿，吉川洋史，谷口英樹，武部貴則;吉川洋史，松崎賢寿
• 通讯作者: 吉川洋史，松崎賢寿

細胞選別法

细胞分选方法

• 发表时间: 2017

Quantitative comparison of cancer and normal cell adhesion using organosilane monolayer templates: An experimental study on the anti-adhesion effect of green-tea catechins

使用有机硅烷单层模板定量比较癌症和正常细胞粘附：绿茶儿茶素抗粘附作用的实验研究

• DOI: 10.1007/s11626-016-0049-6
• 发表时间: 2016
• 期刊: In Vitro Cellular & Developmental Biology -Animal
• 作者: Rumi Sakamoto;Eisuke Kakinuma;Kentaro Masuda;Yuko Takeuchi;Kosaku Ito;Kentaro Iketaki;Takahisa Matsuzaki;Seiichiro Nakabayashi;Hiroshi Y. Yoshikawa;Hideaki Yamamoto;Yuko Sato;Takashi Tanii
• 通讯作者: Takashi Tanii

Impact of mechanical environment on cell adhesion regulating biological process

机械环境对细胞粘附调节生物过程的影响

• 发表时间: 2017
• 期刊: 化学とマイクロ・ナノシステム学会誌
• 作者: Matsuzaki;T.; Ito;H.; Chevyreva;V.; Makky;A.; Kaufmann;S.; Okano;K.; Kobayashi;N.; Suganuma;M.; Nakabayashi;S.; Yoshikawa;H. Y.* & Tanaka;M.*;松崎賢寿，吉川洋史，谷口英樹，武部貴則;吉川洋史，松崎賢寿;松崎賢寿，吉川洋史，谷口英樹，武部貴則;松崎賢寿，吉川洋史，谷口英樹，武部貴則
• 通讯作者: 松崎賢寿，吉川洋史，谷口英樹，武部貴則