マウスの胚性幹細胞からインビトロで人工心臓組織を作り出す
Xi-Min Guo1, Yun-Shan Zhao, Hai-Xia Chang
1Department of Tissue Engineering, Beijing Institute of Basic Medical Sciences, Tissue Engineering Research Center, Academy of Military Medical Sciences, Beijing, People's Republic of China.
Circulation
|May 3, 2006
まとめ
胚性幹細胞は,移植用に設計された心臓組織を生成することができます. 幹細胞から派生したこの心臓組織は,ネイティブの心臓筋に似た構造的,機能的特性を発揮し,テラトーマ形成の兆候を示さない.
科学分野:
- 再生医学は,再生医療である.
- バイオメディカルエンジニアリング
- 幹細胞生物学 幹細胞生物学
背景:
- 胚性幹細胞 (ES細胞) は,様々な体細胞タイプに終末分化する可能性を秘めています.
- ES細胞は,組織工学のアプリケーションにおけるシード細胞の有望な源である.
- 現在,治療目的でES細胞を用いて移植可能な体組織をインビトロで生成する際の制限があります.
研究 の 目的:
- 心臓組織工学のための胚性幹細胞の使用の可能性を調査する.
- ES細胞から in vitroで機能的な人工心臓組織 (ECT) を生成する方法を開発する.
- ES細胞由来ECTの構造,機能,安全性を評価する.
主な方法:
- ES-D3細胞は,大量生産のための胚体を生成するために,ゆっくり回転する横管で培養されました.
- 胚体は,アスコルビック酸を補充した介質を使用して,心筋細胞に微分化するように誘導されました.
- エンジニアリングされた心臓組織 (ECT) は,濃縮されたES細胞由来心筋細胞をコラーゲンとマトリゲルと組み合わせて構築され,その後in vitroストレッチが行われました.
主要な成果:
- エンジニアリングされた心臓組織 (ECT) は7日間の in vitro ストレッチの後,同期的な鼓動と物理的および医薬品刺激に対する反応を示しました.
- ヒスト学的,免疫ヒスト化学的,電子顕微鏡分析により,ECTは構造的にも機能的にも新生児の心臓筋に似ていることが確認されました.
- リバーストランスクリプトーゼ-ポリメラーゼ連鎖反応分析では,無差別化されたES細胞汚染のマーカーが示されず,裸のマウスの皮膚下植入では,テロトームの形成が示されませんでした.
結論:
- 胚性幹細胞は,心臓組織工学における種子細胞の有効な源として機能する.
- 心臓の欠陥モデルにおける人工心臓組織の移植と機能的統合を実証するためにさらなる研究が必要である.
- この研究は,ES細胞ベースの心臓組織工学の潜在的な臨床応用のための基礎を提供します.
