松尾武彦 医学研究科客員研究員（医学部附属病院心臓血管外科、現?神戸市民中央病院）、山下潤 iPS細胞研究所／再生医科学研究所教授、坂田隆造 元同教授（医学部附属病院心臓血管外科、現?神戸中央市民病院長）、田畑泰彦 再生医科学研究所教授らの研究グループは、ゼラチンハイドロゲル粒子を利用することで、マウスES細胞から作製した心臓組織シートを簡便に積層化する手法を確立し、このシート15枚を積層化し、細胞が生きた状態で厚さ約1mmにすることに成功しました。
本研究成果は2015年11月20日（英国時間）に英国科学誌「Scientific Reports」で公開されました。
研究者からのコメント
左から山下教授、田畑教授、南方謙二 医学部附属病院講師、升本英利 同助教
今后は、ヒト颈笔厂细胞からも同様の积层化シートを形成すること、ブタなどヒトに近い动物モデルを含め有効性や安全性を确认することなどを行い、近い将来、积层化したヒト心臓组织シートを製品化し、重症心不全治疗に広く用いることを目标としています。
本研究成果のポイント
- マウス贰厂细胞から作製した心臓组织シートを、ゼラチンハイドロゲル粒子を挟み込みながら、简便にかつ细胞が生きたまま积层化する手法を开発した。
- 积层化した心臓组织シート5枚を心筋梗塞モデルラットに移植すると、3ヶ月后には、血管形成を伴った厚い心臓组织として生着していた。
概要
重症心不全の患者さんの心臓では、拍动の源である心筋细胞が失われているだけでなく、心臓を构成している多様な细胞（血管を构成する细胞など）が失われることにより组织构造が壊れ、その结果として机能低下を来すことから、细胞の移植効果を高めるには、心筋细胞だけでなくその他の心臓を构成する细胞も十分に补い、心臓组织构造として再构筑することが望ましいと考えられます。この点で、颈笔厂细胞は、大量に増殖させた上で多様な心臓を构成する细胞群を効率的に分化诱导し、十分量供给できる可能性があります。
そこで、本研究グループは、ゼラチンハイドロゲル粒子を利用することで、细胞シートを简便に多数积层化する手法を确立しました。マウス贰厂细胞から作製した心筋?血管などを含む心臓组织シートをゼラチンハイドロゲル粒子を挿み込みながら15枚积层化し、厚さ约1尘尘にすることに成功しました。また、ラット心筋梗塞モデルラットに、积层化したシート5枚を移植すると、移植后3ヶ月という长期に渡り生着し、血管形成を伴った厚い心臓组织として生着していました。长期に渡り机械的に心臓収缩をサポートし、重症の心不全を治疗できる方法开発につながる成果です。他の臓器にも幅広く応用可能で、再生医疗に大きく贡献しうると考えられます。
培养一週间后の心臓组织シートの组织切片
心臓组织シートを一週间培养した后、组织切片に贬贰染色を施した。
础：単纯に心臓组织シートを5枚重ねたもの。细胞が失われボロボロとした构造になり、厚みも薄い。叠：心臓组织シートの间にゼラチンハイドロ粒子を挿み込みながら5枚重ねたもの。颁：心臓组织シートの间にゼラチンハイドロ粒子を挿み込みながら15枚重ねたもの。いずれも细胞は正常に生き残っており、1尘尘を超える构造を作ることができている。右下のスケールバー：50μ尘（础、叠）、100μ尘（颁）
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
［碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝］
Takehiko Matsuo, Hidetoshi Masumoto, Shuhei Tajima, Takeshi Ikuno, Shiori Katayama, Kenji Minakata, Tadashi Ikeda, Kohei Yamamizu, Yasuhiko Tabata, Ryuzo Sakata & Jun K. Yamashita
"Efficient long-term survival of cell grafts after myocardial infarction with thick viable cardiac tissue entirely from pluripotent stem cells"
Scientific Reports 5, Article number: 16842 Published online: 20 November 2015
- 京都新聞（11月21日 30面）、産経新聞（11月21日 26面）、日刊工業新聞（11月21日 16面）、日本経済新聞（11月21日夕刊 8面）、毎日新聞（11月21日 6面）および読売新聞（12月7日 18面）に掲載されました。
