Attempt to reproduce pathophysiology of skin diseases by use of human three-dimensional skin equivalent with regenerated skin appendage structures

尝试利用具有再生皮肤附属结构的人体三维皮肤等效体再现皮肤病的病理生理学

基本信息

批准号：
22K08438
负责人：
大山学
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyorin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、少量のヒト皮膚検体から得られた細胞をもとに毛包、汗腺など皮膚付属器の構造を再現したヒト3次元培養皮膚を効率良く作製し、それをモデルとして用いて、主として表皮と付属器の相互作用の観点から皮膚疾患の病態を再現することである。本年度は、ヒト皮膚組織から分離した毛包、汗腺由来の細胞を生物学的な特性を維持しつつ培養操作で増殖させ、元々それらの細胞が生体内でとっていた立体構造を再現する方法について検討した。また、皮膚疾患の病態を明らかにするための患者検体の集積を行った。毛包の発生・再生では、毛根の最下部に存在する間葉系の細胞からなる毛乳頭が重要な役割を果たすが、ヒト毛乳頭細胞は生体から分離し培養すると特性を失う。そこで、これまで申請者らが開発した特性維持培養条件に改良を加え、毛発生に重要なWNT、FGFシグナルをこれまでの培養条件以上に活性化する条件を確立し、その条件下で毛乳頭細胞類似の立体構造を作製し毛乳頭のバイオマーカーの発現を検討し、確立した条件では既存の条件より良好に特性が維持されることを見いだした。ヒト汗腺細胞については安定して大量に細胞を培養する方法が完全には確立されていない。そこで、培養細胞をサポートするフィーダー細胞を培養系に取り入れ、その有無で初代培養確立の成功率の違い、継代培養の安定性について検討しフィーダー細胞を利用した場合に安定した培養が可能であることを確認した。さらに、得られた細胞を二つの異なる方法で立体構造をとらせた場合に汗腺のマーカーの発現が一部回復するが、その様式は方法により異なることが明らかとなった。培養表皮ケラチノサイトと線維芽細胞からなる3次元立体培養系に培養ヒト毛乳頭細胞塊を組み込み立体構造がどの程度再現されるか検討したが培養経過中に立体構造が維持されず別の方法論が必要である可能性が示唆された。

本研究的目的主要是基于从少量人体皮肤标本中获得的细胞，有效地创建3D人体培养皮肤，再现毛囊和汗腺等皮肤附属器的结构，并以此作为模型。从表皮与附属器相互作用的角度再现皮肤病的病理。今年，我们将研究通过培养操作再现来自人体皮肤组织的毛囊和汗腺的细胞，同时保持其生物学特性，并再现这些细胞在体内原本具有的三维结构。。我们还收集了患者样本以阐明皮肤病的病理学。在毛囊的发育和再生中，由存在于毛根最低部分的间充质细胞组成的真皮乳头发挥着重要作用，但人类真皮乳头细胞在从活体中分离培养时就失去了其特性。。因此，我们改进了申请人开发的特征性维持培养条件，并建立了比以前的培养条件更大程度地激活对毛发发育重要的WNT和FGF信号的条件，并且在这些条件下，我们创建了真皮乳头细胞样三维结构并检查了真皮乳头中生物标志物的表达，发现在既定条件下比现有条件下特征保持得更好。对于人汗腺细胞，尚未完全建立大量稳定培养细胞的方法。因此，我们将支持培养细胞的饲养细胞纳入培养系统，并检查了根据饲养细胞的存在或不存在而建立原代培养的成功率的差异以及传代培养的稳定性，并发现稳定培养是可能的我确认使用了饲养细胞。此外，还表明，当使用两种不同的方法使所得细胞呈现三维结构时，汗腺标志物的表达部分恢复，但根据方法不同，恢复的方式也不同。将培养的人真皮乳头细胞团纳入由培养的表皮角质形成细胞和成纤维细胞组成的三维立体培养系统中，并研究三维结构的再现程度，但三维结构并未被再现。在培养过程中进行维护，因此需要采用不同的方法。