バイオプリンタを用いた毛包原基の形成メカニズム解明と毛髪再生医療への応用

利用生物打印机阐明毛囊原基的形成机制及其在毛发再生医学中的应用

• 批准号: 22KJ1412
• 负责人: 南茂 彩華
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Yokohama National 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1412/
• 关键词: 毛髪; 再生医療; 毛包原基; コラーゲンゲル; 細胞けん引力; 細胞外マトリクス

毛髪再生医療では、脱毛症患者から取り出した毛包の幹細胞を増殖させ、数千個単位で移植組織を大量調製し、これらを再び脱毛部へ移植することで毛髪を再生させる。実用化に向けて、移植組織の毛髪再生効率を改善させる必要がある。そこで、本研究の提案書には高い毛髪再生効率を有する移植組織の大量調製技術の確立に取り組むことを記載した。これまでに、毛髪の発生過程に現れる毛包原基を生体外で再構築したものが毛髪再生医療のための移植組織として適している可能性が報告された。そのため、細胞包埋コラーゲンマイクロゲルの自己収縮を利用し、コラーゲンと細胞を高密度に含んだ毛包原基(HMG)を作製し、細胞のみからなる毛包原基(HFG)より高い毛髪再生能を有することを明らかにしてきた。さらにこのHMGの毛髪再生能を向上させるために、当該年度では、1) 細胞けん引力が毛髪再生効率に与える効果の検証、および2)毛髪再生効率向上のための細胞外マトリクス（ECM）組成の最適化に取り組んだ。1)については、HFGと比較し、HMGにおいて活性化しているシグナル伝達経路を調べるためにDNAマイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析を行い、HMGではECMとの相互作用や毛髪再生関連シグナル伝達経路が活性化されていることを示した。2)については、皮膚のECM組成に近い４種類のECM分子の混合ゲルにおいて、I型コラーゲンゲルのみからなるHMGよりも毛髪再生能が優位に向上する傾向があることがヌードマウスへの移植実験により明らかとなりつつある。

在头发再生医学中，从脱发患者提取的毛囊中的干细胞增殖，并以数千个单位制备大量移植组织，然后再次将其移植到头发脱毛区域以再生头发。为了将其用于实际使用，有必要提高移植组织中头发再生的效率。因此，这项研究的提议指出，将建立一项技术，以批量制备具有高发效率的植入组织。到目前为止，据报道，重建发育过程中出现的毛囊原基是一种合适的移植组织，用于毛发再生医学。因此，通过利用细胞包裹的胶原蛋白微凝胶的自闭症，含有高密度胶原蛋白和细胞的毛囊原始（HMG），已经发现它具有仅由细胞组成的细胞的毛囊原始毛囊（HFG）高的毛发再生能力。此外，为了提高HMG的头发再生能力，在本财政年度，我们研究了1）验证细胞吸引力对毛发再生效率的影响，以及2）优化细胞外基质（ECM）组成以提高头发再生效率。关于1），与HFG相比，使用DNA微阵列使用DNA微阵列进行了全面的基因表达分析，以研究HMG中激活的信号转导途径，这表明HMG已与ECM和Hair再生相关的信号转导途径进行了激活。关于2），从裸鼠的植入实验中可以清楚地看出，在与皮肤ECM成分接近的四种类型的ECM分子的混合凝胶中，头发再生能力往往优于HMG，而HMG仅由I型胶原蛋白凝胶组成。

项目成果

Effects of Exosomes Derived from Dermal Papilla Cells on Hair Follicle Stem Cells and Hair Follicle Organoids

真皮乳头细胞来源的外泌体对毛囊干细胞和毛囊类器官的影响

• DOI: 10.11232/aatex.27.1
• 发表时间: 2022
• 期刊: Alternatives to Animal Testing and Experimentation
• 作者: Zhou Yinghui;Yamane Monami;Suzuki Kohei;Nanmo Ayaka;Tu Shan;Kageyama Tatsuto;Fukuda Junji
• 通讯作者: Fukuda Junji

バイオプリンティングの技術と市場

生物打印技术与市场

• 发表时间: 2022
• 作者: 南茂彩華;景山達斗;福田淳二
• 通讯作者: 福田淳二