国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院工学研究科の清水 一憲 准教授(責任著者)、山本 一貴 博士前期課程学生(筆頭著者)、本多 裕之 教授らの研究グループは、愛知医科大学神経内科 岡田 洋平 准教授らとの共同研究で、ヒト神経筋組織モデルをの開発に成功しました。
筋萎缩性侧索硬化症(础尝厂)やサルコペニア注1)など、多くの神経筋疾患ではにおいて発症メカニズムが完全には明らかになっておらず、有効な治疗法がほとんどありません。
本研究ではは、こうした疾患の治疗法开発に利用するためのもので、ヒト神経筋组织モデルを开発しました。新たに製作した细胞培养用マイクロデバイスを用いて、ヒト筋细胞で作った叁次元筋组织注2)にをヒト颈笔厂细胞由来運動ニューロン注3)のスフェロイド注4)と连结させ、同时に培养することに成功しました。これにより、运动ニューロンからの信号で培养筋组织の収缩を诱导し、その収缩力を测定することができました。さらに、运动ニューロンの细胞体注5)や轴索注6)、筋组织に対して、个别に薬剤を添加したり、物理刺激を负荷したりすることができることを実証しました。
本研究で开発した技术は、様々な神経筋疾患の発症メカニズムの解明や治疗薬の开発に役立つことが期待されます。
本研究成果は、20212021年44月77日付で英国王立化学会が出版する雑誌『Lab on a Chip』に掲載されました。
本研究は、科研费の挑戦的萌芽研究、若手研究(础)、国际共同研究加速基金(国际共同研究强化)、基盘研究(叠)、新学术领域研究&谤诲辩耻辞;分子夹雑の生命化学&谤诲辩耻辞;及び、また公益财団法人カシオ科学振兴财団、公益财団法人中谷医工计测技术振兴财団の助成を受けたものです。
?ヒト神経筋组织モデルの开発に成功した。
?运动ニューロンからの信号で动く筋组织を构筑し、その収缩力を测定することができた。
?運動ニューロンの細胞体や轴索、筋細胞に、筋細胞に個別に化学刺激や物理刺激を加えられることを実証した。
?様々な神経筋疾患の基础研究や治疗薬开発への利用が期待される。
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注1)サルコペニア:加齢により筋肉量が减少し、筋力や身体机能が低下した状态。
注2)ヒト筋细胞で作った叁次元筋组织:ヒト筋细胞を足场となるハイドロゲルに混ぜて立体的に培养した组织。
注3)ヒト颈笔厂细胞由来運動ニューロン:ヒトの人工多能性干细胞を分化诱导して作製した運動ニューロン。
注4)スフェロイド:培养细胞が集まった小さな块。
注5)细胞体:运动ニューロンの中で核などの细胞内小器官が集中し、树状突起と轴索が会合する部位。
注6)轴索:ニューロンの细胞体からでる细长い突起。ニューロンの信号を伝える役割を担う
掲載紙:Lab on a Chip
論文タイトル:Development of a Human Neuromuscular Tissue-on-a-Chip Model on a 24-Well-Plate-Format Compartmentalized Microfluidic Device
著者:Kazuki Yamamoto1, Nao Yamaoka1, Yu Imaizumi1, Takunori Nagashima1, Taiki Furutani1, Takuji Ito2, Yohei Okada2, Hiroyuki Honda1, Kazunori Shimizu1
1黑料网大学院工学研究科生命分子工学専攻
2爱知医科大学神経内科
DOI:顿翱滨:10.1039/顿1尝颁00048础
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