間質流を用いたヒトｉＰＳ／ＥＳ細胞由来小腸モデルの開発
科学技術振興機構（JST）令和６年７月１２日
京都大学ｉＰＳ細胞研究所（ＣｉＲＡ）
科学技術振興機構（ＪＳＴ）
間質流を用いたヒトｉＰＳ／ＥＳ細胞由来小腸モデルの開発
ポイント
- マイクロ流体デバイスを用いて、間質流を再現しながらヒトｉＰＳ／ＥＳ細胞を分化誘導できるシステムを構築した。
- 本システムで構築した小腸モデル（マイクロ小腸システム）は、粘液層や上皮層、間質層などから構成されており、小腸の多層構造を再現できる。
出口 清香 特定助教、高山 和雄 講師（ＣｉＲＡ増殖分化機構研究部門）らの研究グループは、マイクロ流体デバイスを用いて間質流を再現することで、ヒト多能性幹細胞（ｉＰＳ／ＥＳ細胞）から、小腸における多層構造を持つモデルを開発することに成功しました。
ヒトｉＰＳ／ＥＳ細胞から小腸上皮細胞を分化誘導する試みが過去に多数行われてきましたが、小腸の構造的および機能的な特性を再現することは依然として困難でした。研究グループは、胚発生中において血流から駆動される間質流が小腸の分化誘導に必須の因子であると考え、間質流をｉｎ ｖｉｔｒｏで再現することで成熟した小腸モデルの構築を目指しました。マイクロ流体デバイス内で培地を灌流（かんりゅう）することで間質流を再現し、ヒトｉＰＳ／ＥＳ細胞から小腸上皮細胞や間質細胞などの小腸を構成する多種類の細胞を同時に分化誘導することで、マイクロ小腸システムを開発しました。間質流の作用により小腸上皮細胞は成熟化し、粘液分泌および柔毛様構造の形成が確認されました。小腸上皮細胞を支える間質層は、上皮層の下層に整列しており、小腸組織様の多層構造が形成されました。機能的および構造的に成熟したマイクロ小腸システムは、創薬研究や疾患研究への応用が期待されます。
この研究成果は２０２４年７月１２日（米国東部時間７月１１日）に「Ｃｅｌｌ Ｓｔｅｍ Ｃｅｌｌ」で公開されます。
本研究は、以下の支援を受けて実施されました。
- ・京都大学 ｉＰＳ細胞研究基金
- ・科学技術振興機構（ＪＳＴ） ＡＣＴ－Ｘ（ＪＰＭＪＡＸ２２２Ａ）
- ・日本学術振興会 科研費（ＪＰ２０Ｈ０４５０４）
- ・日本医療研究開発機構（ＡＭＥＤ） （ＪＰ２１ｇｍ１６１０００５、ＪＰ２３ｂｍ１３２３００１、ＪＰ２３ｊｆ０１２６００２）
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（６７８ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Construction of multilayered micro-small intestine-like tissue by reproducing interstitial flow”
- ＤＯＩ：10.1016/j.stem.2024.06.012
＜お問い合わせ先＞
-
＜研究に関すること＞
和田濵 裕之（ワダハマ ヒロユキ）
京都大学 ｉＰＳ細胞研究所（ＣｉＲＡ） 国際広報室
E-mail：mediacira.kyoto-u.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
原田 千夏子（ハラダ チカコ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 先進融合研究グループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
Tel：03-6380-9130 Fax：03-3222-2066
E-mail：act-xjst.go.jp -
＜報道担当＞
科学技術振興機構 広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
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E-mail：jstkohojst.go.jp
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