Bioengineering of functional bladder substitute using tissue decellularization and autologous derived bladder cells

使用组织脱细胞和自体衍生膀胱细胞进行功能性膀胱替代物的生物工程

基本信息

批准号：
20K17552
负责人：
出口幸一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

われわれは、二分脊椎・神経因性膀胱・外傷・腫瘍等が原因で進行した膀胱機能不全に対する再生治療として、異種由来組織と自己由来細胞を組み合わせた生体適合性の高い再生膀胱組織の開発を目指している。具体的には、異種組織由来細胞外マトリックスに自己由来膀胱細胞を播種することで、組織を三次元的に再構築し、人体へ移植可能な人工膀胱組織片を作成することを目標としている。これまで、細胞外マトリックスの作成、ヒト尿路上皮細胞の培養、両者を組み合わせて三次元膀胱組織を作成するプロトコールの確立を行なった。本年度は、機能的な三次元膀胱組織作成のためのプロトコールの最適化、および作成した膀胱組織の生理学的評価を行なった。1. 細胞外マトリックス上播種培養における細胞培養密度の最適化：ヒト由来尿路上皮細胞を既定培地（Keratinocyte serum free medium)で培養、増殖させた。マトリックス上播種に際して、複数の細胞培養密度を検討した結果、1 x 10^6 cells/cm2を選択した。2. 細胞外マトリックス上播種培養における細胞分化誘導法の最適化：複数の細胞播種プロトコールを比較した結果、尿路上皮細胞増殖期にてマトリックス上に播種し、接着培養ののち、マトリックス上で分化誘導を行う方法が最も良好な細胞生存を認めることが判明した。分化誘導法としては、前述の培地にウシ血清を加え培養し、さらに培養液中カルシウムイオン濃度を上昇させる方法を選択した。3. 細胞外マトリックス上播種培養後の細胞成熟の評価：作成した三次元組織の組織成熟度を評価するため、ヘマトキシリンエオジン染色、および免疫染色を行なった。組織内腔には多層から構成される膀胱上皮が再生し、組織成熟が示唆された。また、免疫染色において、三次元組織内の上皮層が、生体の膀胱組織と類似した組織構築を示した。

我们的目标是通过异种组织与自体细胞相结合，开发具有高生物相容性的再生膀胱组织，用于脊柱裂、神经源性膀胱、创伤、肿瘤等引起的膀胱功能障碍的再生治疗。具体来说，通过将自体膀胱细胞接种到异种组织来源的细胞外基质中，目标是三维重建组织并创建可以移植到人体中的人造膀胱组织片。到目前为止，我们已经建立了一个协议，用于创建细胞外基质，培养人类尿路上皮细胞，并将两者结合起来创建三维膀胱组织。今年，我们优化了创建功能性三维膀胱组织的方案，并对创建的膀胱组织进行了生理评估。 1.接种在细胞外基质上的培养物中细胞培养密度的优化：将人尿路上皮细胞在确定的培养基（无血清角质形成细胞培养基）中培养和生长。在考虑了基质上接种的多种细胞培养密度后，我们选择了 1 x 10^6 个细胞/cm2。 2.细胞外基质接种培养中细胞分化诱导方法的优化：通过比较多种细胞接种方案，我们发现尿路上皮细胞在增殖期接种在基质上，贴壁培养后，在基质上的分化是结果发现，诱导方法的细胞存活率最高。作为分化诱导方法，我们选择了在上述培养基中添加牛血清进行培养，进一步提高培养液中的钙离子浓度的方法。 3.接种并在细胞外基质上培养后细胞成熟度的评估：为了评估所制备的三维组织的组织成熟度，进行苏木精和伊红染色以及免疫染色。由多层组成的膀胱上皮在组织腔内再生，表明组织成熟。此外，在免疫染色中，三维组织内的上皮层显示出与活体膀胱组织相似的组织结构。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

In vitro expansion of diseased human paediatric urothelial cells for tissue engineering

用于组织工程的患病人类小儿尿路上皮细胞的体外扩增

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Massimo Garriboli;Koichi Deguchi;Ros Duke;Imran Mushtaq;Jennifer Hinley;Paolo De Coppi;Jennifer Southgate;Paola Bonfanti
通讯作者：
Paola Bonfanti

In vitro expansion of human paediatric urothelial cells amenable to bladder tissue engineering

适合膀胱组织工程的人类小儿尿路上皮细胞的体外扩增

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Massimo Garriboli;Koichi Deguchi;Ros Duke;Imran Mushtaq;Jennifer Hinley;Paolo De Coppi;Jennifer Southgate;Paola Bonfanti
通讯作者：
Paola Bonfanti

DEVELOPMENT OF A PORCINE ACELLULAR BLADDER MATRIX SEEDED WITH FUNCTIONAL HUMAN UROTHELIUM FOR TISSUE ENGINEERED BLADDER RECONSTRUCTION

开发植入功能性人类尿路上皮的猪脱细胞膀胱基质，用于组织工程膀胱重建