Fabrication of bioengineered sphincter construct with myoblast sheet

用成肌细胞片构建生物工程括约肌结构

• 批准号: 20K09012
• 负责人: 金高 賢悟
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09012/
• 关键词: 再生医療; 筋芽細胞; 括約筋; 細胞シート; 消化管再生

現在医師主導治験を進めている細胞シートのさらなる進化として生体材料である利点を生かした生理学的な機能の付加が期待される。加齢や疾病に伴う括約筋機能の低下は消化管において逆流性食道炎、便失禁など、尿路系においては排尿障害など種々の病態を引き起こし生命危機には直結しないものの生活の質の著しい低下を来す。これらの改善のために括約筋の再生医療を目的として薬剤に反応して収縮を行う細胞シートcontractile cell sheetの作成に着眼した。また次のステップとして細胞シートを輪状に立体配置して環状構造を形成することで収縮能を持つ環状収縮帯の再生を計画している。今年度は以下の研究を予定していたが、コロナ禍のため、他施設による実験内容の相談などが十分に行えなかった。日本再生医療学会など関連学会などに可能な限り参加をし、情報収集を行うことが出来た。実験に用いる確立されたマウス筋芽細胞株C2C12を入手、管腔構造作成のscaffoldとして用いるための小腸脱細胞化骨格作成なおの準備を進めているものの、現時点において実施出来ていない状況である。１．ラットの大腿筋組織もしくは確立された筋芽細胞を分離調整し、筋細胞への分化誘導を行う。筋細胞への分化はtotal RNAを抽出し逆転写酵素を用いたqRT-PCRを行うことで確認する。２．収縮能の獲得に重要な筋繊維の走行をそろえるべく、コラゲン膜コーティング培地にてconfluentな状態にて伸展刺激を加え刑事的に細胞形質変化を観察する。形質変化に伴って筋芽細胞、筋管細胞、筋繊維のマーカーであるMyoD、Mogenin遺伝子の発現をRT-PCRにて確認する。３．温度応答性培養皿上にて筋芽細胞を筋繊維の走行がそろった状況で培養し収縮能を有する筋細胞シートの作成を行う

目前正在进行研究人员发起的临床试验，随着细胞片层的进一步发展，预计将增加利用生物材料优势的生理功能。由于衰老或疾病导致的括约肌功能下降，会引起胃肠道的各种病理状况，例如反流性食管炎和大便失禁，以及泌尿道的各种病理状况，例如泌尿系统疾病。虽然这不会直接导致生命危机，但可以生活质量大大降低。为了改善这些状况，我们专注于创建一种收缩细胞片，该细胞片能响应药物而收缩，以实现括约肌的再生医学目的。此外，下一步，我们计划通过将细胞片排列成环形以形成环形结构来再生具有收缩能力的环形收缩区。以下研究计划在今年进行，但由于冠状病毒大流行，我们无法向其他机构咨询他们的实验内容。我通过尽可能多地参加日本再生医学会等相关学术会议来收集信息。我们已经获得了实验中使用的已建立的小鼠成肌细胞系C2C12，目前正在准备创建脱细胞小肠支架，作为创建管腔结构的支架，但目前我们还无法这样做。 1.分离大鼠大腿肌肉组织或已建立的成肌细胞，并调整和诱导分化为肌肉细胞。通过提取总 RNA 并使用逆转录酶进行 qRT-PCR 来确认分化为肌肉细胞。 2.为了调整对于获得收缩能力很重要的肌纤维的运行，我们在胶原膜包被的培养基中以汇合状态施加拉伸刺激，并仔细观察细胞特性的变化。随着表型的变化，MyoD 和 Mogenin 基因（成肌细胞、肌管和肌纤维的标记物）的表达将通过 RT-PCR 得到证实。 3.在温度响应性培养皿上培养成肌细胞，使运行的肌纤维排列整齐，形成具有收缩能力的肌细胞片。