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2013年4月 3日 (水)

細胞の「ひも」が織りなす新しい医療

平成25年4月1日
科学技術振興機構(JST)
東京大学 生産技術研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 科学技術振興機構 戦略的創造研究推進
事業ERATO
「竹内バイオ融合プロジェクト」の
竹内 昌治 リーダー
(東京大学 生産技術研究所 准教授)と
尾上 弘晃(同 助教、プロセス融合
グループ グループリーダー)らは、
細胞とコラーゲンの混合溶液を微小な管に
流しながら固めて培養することで、
マイクロスケールのファイバー形状
(ひも状)の細胞組織を人工的に構築する
方法を開発しました。
 
 臓器や組織の置換を目指した再生医療
研究では、人工的な3次元細胞組織を
構築する技術の開発が求められています。
 
 これまでに、皮膚や軟骨、心筋、網膜
など構造が比較的単純な細胞組織は
人工的に作られ、一部は移植医療の現場
で使われてきましたが、肝臓や膵臓の
ように多様な細胞が複雑な構造を形成して
いる臓器を人工的に構築することは難しく、
再生医療の実現に向けた究極的な目標の
1つとなっています。
 
 このような臓器では、血管や神経を含む
様々な種類の細胞が、
数10~数100マイクロメートルの
オーダーで3次元的に微細配置された
センチメートルサイズの構造を形成して
おり、体液の循環を利用して必要な
生体分子の分泌やろ過などの複雑な機能
を発揮しています。
 
 このような機能を果たす人工組織を
構築するためには、細胞を生きた状態
のまま数10~数100マイクロメートル
の精度で配置して、センチメートルサイズ
の大きさまで集積することが必要ですが、
今の段階ではそのような技術は存在しない
のが現状です。
 
 今回研究グループは、様々な種類の細胞
を直径およそ100マイクロメートル、
長さ数メートルのファイバー状の組織に
成形する方法と、そのファイバー形状の
細胞組織をあたかも「ひも」のように扱い、
3次元的に織ったり巻いたり束ねたりして
組み上げることで、細胞の機能を維持した
状態でセンチメートルサイズの3次元的な
細胞組織を構築する方法を開発しました。
 
 また実際に、膵島細胞のファイバーを
糖尿病疾患モデルマウスに移植することで、
マウスの血糖値を正常化させることに成功
し、ファイバー状の細胞組織は体内でも
機能を発揮し、実際の移植にも応用できる
可能性を示しました。
 
 生体内には特に血管や神経、筋肉など
繊維状の組織が多く含まれるので、
今回の成果は様々な組織の構造を人工的に
構築するための基盤技術として幅広い応用
が期待できます。
 
 さらに、ES細胞注1)や
iPS細胞注2)、MSC細胞注3)など
に代表される多分化能を持つ幹細胞も、
ファイバー状にしてから移植することで
生着率が高まることが期待でき、糖尿病や
神経損傷などの治療をはじめとした
医療応用に幅広い貢献ができると考えられ
ます。
 
 本成果は、英国科学雑誌
「NATURE MATERIALS」の
オンライン版で2013年3月31日
(英国時間)に公開されます。
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>生体内には特に血管や神経、筋肉など
>繊維状の組織が多く含まれるので、
>今回の成果は様々な組織の構造を
>人工的に構築するための基盤技術
>として幅広い応用が期待できます。
 
 期待が持てそうですね。
 
 関連投稿です。
2013年3月30日

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