三次元的な血管網を再生により再構築する

器官発生、維持のために重要な三次元的な血管網

毛細血管網の蛍光イメージング

成体において、細胞が高密度で三次元的に存在している器官が維持可能であるのは、ガス交換や物質運搬のための血管経路を介して血液が供給されるからだと考えられています。

私たちは細胞を培養液の中で二次元的に培養することはできますが、三次元的な細胞の塊を培養することはできず、「三次元の大きな壁」が存在しています。私たちは、再生臓器による臓器置換再生医療の実現には三次元的な血管経路の構築が不可欠であると考えています。

図:生体内器官の毛細血管網の蛍光イメージング
  細い血管は2-3μm程度

血管の三次元的構築による機能的な器官再生

血管の三次元的構築による器官再生

血管経路の構築は、血管周囲の細胞がどのような機能を果たす細胞であるのか、またその細胞の仕事量や代謝量によって調節を受けていると考えられます。再生したい器官を構成する細胞の仕事量から器官容量を設計し、必要な血管の体積や表面積、交換効率を算出し、器官デザインに基づく三次元的な血管網の構築が最も理想的であると考えられます。

私たちは、この考え方から三次元的な血管網を再生し、目的とする器官の機能細胞を播種して、器官再生することを目指しています。

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