Novel cryodevices for vitrification of cumulus-oocyte complexes and pancreatic islets

用于卵丘-卵母细胞复合物和胰岛玻璃化冷冻的新型冷冻装置

• 批准号: 20K06364
• 负责人: 保地 眞一
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Shinshu 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-20K06364/
• 关键词: 膵島移植; ガラス化保存; シルクフィブロインスポンジ; ラット; シルクフィブロイン; VEGF; 脱細胞化組織; スフェロイド培養; 偽膵島; ガラス化デバイス; 卵丘卵子複合体; 膵ランゲルハンス島

本研究では、冷却前後の諸操作を簡便化できる新規デバイスをシルクなどの生体適合性の高い材料から作製・加工し、ウシ卵丘卵子複合体やラット膵島のような多種多様な機能をもつ細胞群から構成される細胞塊のガラス化保存に適用することを目的としている。これまでに、加工性・吸水性に優れた多孔質のシルクフィブロインスポンジディスク上において大量かつ一括でガラス化保存したラット膵島が正常な形態を保って回収できること、体外でグルコースに応答して正常にインスリンを分泌する能力を維持していること、ストレプトゾトシン投与によって誘発した１型糖尿病モデルラットへの腎被膜下膵島移植によって同ラットの血糖値を正常化させられることを明らかにした (Islets 2020; Transplant Proc 2021)。ウシ卵丘卵子複合体に対しては多層シルクフィブロインシートが高吸水性ガラス化素材になるという報告 (Theriogenology 2020) も合わせ、細胞塊を対象にした新規ガラス化デバイスの開発という当初の目的はすでに達成できている。本年度、酵素消化による膵島単離過程やガラス化工程で損傷を受ける膵島周囲の微小環境の修復を目指した研究 (Cryobiology 2021)、ならびに膵島をトリプシン処理して単一細胞懸濁液にしてからスフェロイド培養して偽膵島として再構築する研究 (J Tissue Eng Regen Med 2021) をさらに展開するため、ガラス化保存技術との相性について検討した。いずれもナイロンメッシュシートをガラス化デバイスにした実験結果だが、高静水圧処理により調製した脱細胞化肝臓パウダーはガラス化・加温ラット膵島のインスリン分泌機能を亢進できること、ガラス化・加温ラット膵島由来の偽膵島はグルカゴン分泌α細胞とインスリン分泌β細胞が正しく再配置されることがわかった。

在这项研究中，我们将用丝绸等高度生物相容性的材料制造和加工一种新的装置，可以简化冷却前后的各种操作，并用它来合成具有多种功能的细胞，如牛卵丘复合物和大鼠胰岛。目的是将其应用于群体组成的细胞团的玻璃化保存。迄今为止，我们已经证明，在具有优异加工性和吸水性的多孔丝素蛋白海绵盘上玻璃化并大量保存的大鼠胰岛可以在保持其正常形态的同时恢复，并且可以正常恢复以响应我们发现它们保持分泌胰岛素的能力，并且将肾囊下的胰岛移植到链脲佐菌素诱导的 1 型糖尿病模型大鼠中可以使这些大鼠的血糖水平正常化（Islets 2020；移植过程 2021）。再加上多层丝素蛋白片可用作牛卵丘复合物的高吸水性玻璃化材料的报道（Theriogenology 2020），开发针对细胞簇的新型玻璃化装置的初步目标已经实现。已实现。今年，我们将开展研究，旨在利用酶消化和玻璃化过程（Cryobiology 2021）恢复胰岛分离过程中受损的胰岛周围微环境（Cryobiology 2021），并对胰岛进行胰蛋白酶消化以创建单细胞悬浮液，然后创建为了进一步扩大伪胰岛培养和重建的研究（J Tissue Eng Regen Med 2021），我们研究了与玻璃化保存技术的兼容性。这些是使用尼龙网片作为玻璃化装置的实验结果，发现通过高静水压处理制备的脱细胞肝粉可以增强玻璃化和加热的大鼠胰岛的胰岛素分泌功能，并且发现所衍生的假胰岛具有正确的功能。重新排列的胰高血糖素分泌α细胞和胰岛素分泌β细胞。

项目成果

シルクフィブロインディスクをデバイスとしてSSV法によってガラス化保存したラット膵島の腎被膜下移植

以丝素蛋白盘为装置移植肾囊下大鼠胰岛并采用SSV法玻璃化保存

• 发表时间: 2020
• 作者: 中山(岩月) 研祐;山中 貴寛;根岸 淳;手島 淳輝;玉田 靖;平林 真澄 & 保地 眞一
• 通讯作者: 平林 真澄 & 保地 眞一

Characterization of homozygous Foxn1 mutations induced in rat embryos by different delivery forms of Cas9 nuclease

• DOI: 10.1007/s11033-022-08054-0
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Molecular Biology Reports
• 影响因子: 2.8
• 作者: Teppei Goto;Kyoko Yogo;S. Hochi;M. Hirabayashi

ガラス化・加温ウシ成熟未受精卵へICSIしたときの胚盤胞発生率はIVFの場合と異なり新鮮対照に劣らない

与 IVF 不同，对玻璃化和加热的成熟牛未受精卵进行 ICSI 时，囊胚发育率并不逊色于新鲜对照。

• 发表时间: 2022
• 作者: 井出 美涼;上野 清;平林 真澄 & 保地 眞一
• 通讯作者: 平林 真澄 & 保地 眞一

セミノリピド欠損マウスにおける雌性不妊および胆嚢拡張症解析

精脂脂质缺乏小鼠的女性不孕和胆囊扩张分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 中野愛里;上村麻実;金井克晃;藤原祥高;岩森督子;岩森督子;藤本空;根岸淳;保地眞一;高島誠司;高島誠司
• 通讯作者: 高島誠司

Fabrication of functional rat pseudo‐islets after cryopreservation of pancreatic islets or dispersed islet cells

• DOI: 10.1002/term.3219
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine
• 影响因子: 3.3
• 作者: Kenyu Iwatsuki;M. Hirabayashi;S. Hochi