血管内皮細胞ネットワークの変化中のヒトiPS細胞由来心臓組織の機能解析

科学分野:

• 生物医学工学; 心血管研究; 幹細胞生物学

背景:

• 心臓組織の構造安定性は、効果的な収縮機能にとって重要である。; 血管内皮細胞（EC）は生体工学的心臓組織にとって不可欠であるが、そのネットワークダイナミクスが心筋細胞（CM）機能に及ぼす影響は不明である。

研究 の 目的:

• 生体工学的心臓組織における血管内皮細胞ネットワークの変化が心筋細胞収縮の同期と規則性にどのように影響するかを調査すること。

主な方法:

• 正常ヒト皮膚線維芽細胞（NHDF）および/またはヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）とのヒトiPS細胞由来心筋細胞（hiPSC-CM）の共培養。; 3日間にわたるECネットワーク形成と心臓機能の解析をモーションキャプチャとカルシウムイメージングを用いて実施した。

主要な成果:

• ECネットワークの拡大は2日目に安定化した。; hiPSC-CMは、ECとの共培養において2日目に同期した収縮を示した。; EC含有培養物では、拍動数変動の初期増加（1日目）に続いて安定化（3日目）が見られた。

結論:

• 血管内皮細胞ネットワークの発達は、心筋細胞の収縮パターンを一時的に変化させる。; ECは、当初は不規則性を誘発する可能性があるが、時間とともに心臓組織の安定化と同期を促進する可能性がある。