消化管上皮修復を可視化する新規プラットフォームの構築

构建可视化胃肠上皮修复新平台

基本信息

批准号：
22KJ2666
负责人：
羽生ひかる
金额：
$ 1.41万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年，小腸上皮幹細胞から産生される多様な分化細胞を含み，消化管上皮のホメオスタシスをin vitroで再現する「オルガノイド」培養法の開発が加速している．当研究室では，絨毛構造を模したオルガノイド二次元培養法の構築に成功しており（Sugimoto et al. Nature. 2021），本研究は，この系をさらに改善し，消化吸収などの機能を有した，より消化管上皮らしいin vitro培養系を開発することを目的としている．さらに，この系を応用し，近年増加している炎症性腸疾患の病態を解明するため，消化管上皮の修復機構を検証するin vitro培養系への応用を目指す．今年度は，昨年度習得した絨毛構造を有するオルガノイド二次元培養法のさらなる改変を行うとともに，上皮細胞の機能解析へと段階をすすめた．培養条件については，昨年度成功に至った消化管上皮分化マーカーの発現誘導を，ヒト組織の発現レベルへと近づける条件を探索し，機能アッセイの結果と相互にフィードバックしながら改変を行っている．機能解析については，消化管の主要な機能である栄養素の吸収能に着目し，LC/MS解析によってグルコース（3-O-Methyl-D-glucose）の細胞内への取り組みを確認することに成功している．

近年来，含有由小肠上皮干细胞产生的各种分化细胞的“器官”培养方法的发展，并在体外重现了胃肠道上皮的稳态。我们的实验室已成功构建了一种模拟绒毛结构的二维器官培养方法（Sugimoto等人自然，2021年），本研究旨在进一步改善该系统并开发具有消化和吸收功能的体外培养系统，这些系统更典型地是胃肠肠上皮的。此外，通过应用该系统，我们旨在阐明近年来炎症性肠病的病理，并将其应用于研究胃肠道上皮的修复机制的体外培养系统。今年，我们用去年学到的绒毛结构进一步修改了二维器官培养方法，并将阶段提升到上皮细胞的功能分析。关于培养条件，我们搜索了允许表达胃肠道上皮分化标志物的疾病，该标志是去年成功的，以接近人体组织的表达水平，并在功能分析结果中修改它们。关于功能分析，我们专注于养分的吸收能力，胃肠道的主要功能，并通过LC/MS分析成功证实了葡萄糖（3-O-甲基-D-葡萄糖）的细胞内方法。