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2022/09/28研究成果

【プレスリリース】胞組織培養に革新 硬化領域を「おへそ」に組織形成が進む?! -高分子で生体内の局所環境を模倣する新技術-

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 松﨑賢寿助教(工学研究科附属フューチャーイノベーションセンター若手卓越教員)と吉川洋史教授(工学研究科物理学系専攻応用物理学コース)は、東京医科歯科大学の武部貴則教授らとともに、柔軟な培養材料の中心に極端に硬い領域を持たせることで、組織の形を制御する新たな方法を確立しました。
 生体は、硬い骨から柔らかい脳まで多様な硬さの臓器で形成されています。近年の研究で、臓器の硬さは、適切な臓器機能を発現するための重要因子であることがわかってきました。一方、硬さが臓器形成にどのように関与しているかについてはまだ未解明な点が多くあります。本研究では、筋肉組織や肝臓原基オルガノイド(ミニ臓器)が、培養基板の硬さの空間パターンに応答して組織形成することを見出しました(組織形成のおへそ)。本技術により様様な形態の組織を作製することが可能になることが期待され、今後組織の機能を評価することで、再生医療などへの応用検証を進めていく予定です。

 本研究成果は、2022年9月28日(水)午前0時(日本時間)に米国科学誌「iScience」(オンライン)に掲載され、同誌の特集号”Biomaterial control of cell and tissue dynamics”にも選出されました。
“Mechanical guidance of self-condensation patterns of differentiating progeny”

上:局所硬化の基板(柔らかい材料の中心に硬い領域が存在)の上で誘導される肝臓原基オルガノイド(肝臓の種、一番右)とその構成要素の細胞群。Mesenchymal cell: 間葉系細胞、Endothelial cell: 血管内皮細胞
下:3名の共著者

 本研究が受ける助成のうち、創発的研究支援事業では、研究代表者の松﨑賢寿助教と古市泰郎助教(東京都立大学)らが重要な臓器の一つである骨格筋の再生機序を解明する医理工連携(TEAM-KINNIKU)を進めています。本成果はTEAM-KINNNIKU初の成果となります。

 また、本研究の成果は松﨑助教と吉川教授の旧所属先で指導していた埼玉大学理学部化学科の学生の皆さまの協力の賜物です(下川裕子さん、河野雄真さん(阪大工・特別研究学生兼任)、大熊菜穂さん)。松﨑助教は、本研究の推進でご指導頂いた菅沼雅美博士(当時埼玉大学教授)にはこの場を借りて改めて感謝したいと仰っていました。

 松﨑助教、吉川教授が所属する応用物理学コースでは、化学、物理、生物などの幅広い学問に興味がある学生を募集しています。推薦入試などもありますので、是非コースHPにお立ち寄りください。

松﨑賢寿助教 Researchmap

吉川洋史教授 研究室

武部貴則教授 研究室

応用物理学コースHP

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