【研究分野】システムゲノム科学

【研究領域課題番号】15K06925 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

再生医療 / マイクロ流体デバイス / 神経細胞分化 / 細胞遊走 / 細胞運命決定 / 神経芽細胞腫 / 液性因子感受性 / 剪断応力 / Wnt3a / 細胞遊走能 / 神経芽腫細胞 / 流れ / ベイズ統計 / マイクロコンタクトプリンティング

【研究成果の概要】

本研究は再生医療を視野に入れた神経分化制御において, 剪断応力を利用する手法の構築を目指し, マイクロファブリケーション技術で作成した培養器による研究を展開した. 様々な剪断応力を加えることができる培養デバイスでは, 剪断応力に依存して細胞の遊走能や形態, 配向に影響が出ることを突き止めた. また同様のマイクロ流路内での流体の性質を利用し, 接着因子との組み合わせで細胞の一部分のみを刺激因子を含んだ流体に暴露する手法の詳細を検討したり, 拡散を組み合わせて定量的に液性因子刺激を加えられる環境を作って細胞運命決定の最初のステップと考えられている分裂方向制御に必要な液性因子の濃度勾配を示した.

【研究の社会的意義】

剪断応力の神経系の細胞に対する影響を多岐にわたり調査する上で効果的なツールを作成した. これにより, 神経細胞が発生の過程で見せる振る舞いである, 遊走, 配向, 神経細胞間ネットワーキングにおける剪断応力の影響を調べることが可能となった. 同時に, 細胞の一部分という微小領域に限局的に刺激を与える方法として, 本研究成果は実用的な手法の可能性を示している. また神経系に分化する培養細胞において, 細胞運命決定における具体的かつ定量的な, 単細胞スケールでの刺激因子の濃度勾配計測を行った例は本研究が初めてとなる. 以上の様に神経系を人為的に再構成して医療応用するための基礎的な知見を生み出した.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)