流体刺激シグナルの解明に基づく連続血小板製造非定常培養機器の開発

基于流体刺激信号的阐明用于连续血小板生产的非稳态培养装置的开发

基本信息

批准号：
21H04957
负责人：
江藤浩之
金额：
$ 26.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04957/
关键词：
血小板巨核球リアクター乱流 iPS細胞

项目摘要

“乱流”依存的な血小板産生機構を新たに発見し、人工血小板の生体外製造に活用したがその詳細な分子機構は明らかではない。本研究では、脂質二重膜、血小板産生の場が時空間的に多様・不均一に再構成される分子メカニズム解明を実施し、連続的、多段階的な物理刺激制御による大規模血小板製造システムの構築をに向けた研究計画を立案した。具体的には、巨核球の成熟多様性が物理刺激の複数のセンシングレセプターの継時的な感受性変化によるという仮説を実証し、新たな構造設計プランに基づく培養槽の稼働最適化を目指した。その達成に向けて必須となる基礎的な検証として、乱流刺激・ずり応力の感受性の異なる複数受容体（HDAC6およびITF27依存的に突起の進展制御をしている繊毛cilia様構造体、TRPV,　TRPCファミリー）を以前から見出していたが、各標的の時空間的発現と機能の相関関係を新たに見出した。また、巨核球の成熟促進薬物として以前に報告したRho accociated kinase阻害剤、Aryl　hydrocarbon（ダイオキシン）受容体阻害剤が巨核球の成熟に伴う細胞肥大、proplatelet作出、促進を起こすメカニズム解明に関し進展した。また、2018年に発表した上下攪拌装置を用いた300mLスケール培養槽、せん断ずり応力依存マイクロチップチャンバー型血小板製造装置を用いて、脂質二重膜の再構成（remodeling）、細胞質再構成、ミトコンドリアの増加と分配を指標に、巨核球の成熟度を分類することが出来た。以上の結果をもとに基盤研究Sにおいて採択された計画の実施に反映させていく。

我们新发现了一种依赖于“湍流”的血小板生产机制，并将其用于体外生产人工血小板，但详细的分子机制尚不清楚。在本研究中，我们将阐明脂质双层膜和血小板生产位点以时空多样化和异质方式重组的分子机制，并开发利用连续、多步骤物理刺激控制的大规模血小板制造系统的研究。制定了建设新系统的计划。具体来说，我们验证了巨核细胞成熟的多样性是由于多个传感受体对物理刺激的敏感性随时间的变化而导致的假设，并旨在基于新的结构设计方案优化培养容器的操作。作为实现这一目标所必需的基本验证，我们将研究对湍流刺激和剪切应力具有不同敏感性的多种受体（以 HDAC6 和 ITF27 依赖性方式控制突出进展的纤毛样结构、TRPV、TRPC 家族）），但是我们新发现了每个目标的时空表达和功能之间的相关性。此外，Rho相关激酶抑制剂和芳基碳氢化合物（二恶英）受体抑制剂的作用机制的阐明也取得了进展，这些抑制剂先前被报道为促进巨核细胞成熟的药物，导致细胞肥大、前血小板产生以及促进巨核细胞成熟相关的药物。。此外，使用2018年发布的采用垂直搅拌装置的300mL规模培养槽和剪切应力依赖性微芯片室型血小板生产装置，我们已经能够进行脂质双层膜重塑、细胞质重组和线粒体重组。巨核细胞的成熟度可以以增加和分布为指标进行分类。基于以上结果，我们将在基础研究S所采用的计划的实施中予以体现。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Extracellular laminin regulates hematopoietic potential of pluripotent stem cells through integrin β1-ILK-β-catenin-JUN axis

细胞外层粘连蛋白通过整合素β1-ILK-β-catenin-JUN轴调节多能干细胞的造血潜能

DOI：
10.1016/j.scr.2021.102287
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
1.2
作者：
Yuzuriha Akinori;Nakamura Sou;Sugimoto Naoshi;Kihara Shunsuke;Nakagawa Masato;Yamamoto Takuya;Sekiguchi Kiyotoshi;Eto Koji
通讯作者：
Eto Koji

University of North Carolina(米国)

北卡罗来纳大学（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

University of North Carolina(米国)

北卡罗来纳大学（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

hree-dimensional microchannel reflecting cell size distribution for on-chip production of platelet-like particles

反映细胞尺寸分布的三维微通道，用于片上生产片状颗粒

DOI：
10.1007/s10404-021-02433-y
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.8
作者：
Sakuma; Shinya; Hiroki Kumon; Sou Nakamura; Yusuke Kasai; Koji Eto; Fumihito Arai
通讯作者：
Fumihito Arai