脱细胞化血管の微細構造が細胞機能を誘導することを発見 －ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞による人工血管再生のための設計指針を提示－

脱细胞化血管の微細構造が細胞機能を誘導することを発見－ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞による人工血管再生のための設計指針を提示－

2025年9月 4日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院工学研究科材料システム工学専攻
教授　山本雅哉

【発表のポイント】

ヒトiPS细胞由来の血管内皮细胞（hiPSC-ECs）が、脱细胞化したブタ大动脉の内腔表面に接着し、血管の长轴方向に沿って整列することを确认しました。
脱细胞化処理后も血管内腔に残る生体由来の微细な表面形状（沟や凹凸）が、内皮细胞の接着性や配向、さらには机能が活性化に寄与していることが明らかになりました。
これらの成果は、生体の微细构造を活かした新たな人工血管や再生医疗材料の设计戦略を提示するものであり、臓器ドナー不足や小児患者の再手术といった医疗课题の解决に贡献することが期待されます。

【概要】

东京科学大学（Science Tokyo）総合研究院生体材料工学研究所の岸田晶夫プロジェクト教授らの研究チームは、ブタなどの動物から採取した血管に「脱細胞化処理」と呼ばれる方法を施し、細胞成分を除去して細胞の足場（细胞外マトリクス、用语1）のみを残した脱细胞化血管（用语2）を作製しました。

この脱细胞化血管に、ヒトiPS细胞から作製した血管内面を覆う细胞（内皮细胞）を植え付けることで、実験室内で机能する人工血管の开発を目指しています。この技术により、体内で自ら成长?修復できる「自己成长型の血管移植片」の実现が期待されます。

本研究では、ヒトiPS細胞から誘導した内皮細胞を用い、ブタの脱细胞化血管に対する細胞の挙動を評価しました。その結果、高静水圧（High hydrostatic pressure; HHP）法［参考文献1］と呼ばれる高圧処理によって作製された脱细胞化血管では、血管内面の表面形状が良好に維持されており、この形状が内皮細胞の接着や配列、さらに血管機能に関わる遺伝子（EphrinB2など）の活性化を促进することが明らかとなりました。

この成果は、単に细胞を除去した血管组织の再生にとどまらず、血管内面の微细な构造を活かした新しい人工血管设计につながる可能性を示しています。さらに、この内面形状を活用することで、未成熟なiPS细胞の性质や机能を自在にコントロールする技术へと発展することも期待されます。

これらの技术は、より高机能かつ安全性の高い人工血管の実现に贡献するとともに、将来的には多様な再生医疗への応用が期待されます。

本研究成果は、9月3日（英国时间）に「Scientific Reports」誌に掲载されました。

図1 本研究成果の概要。ブタから取り出した血管組織を脱細胞化し、ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞を播種することにより、再生血管の構築を目指した。特に、脱細胞化後に残る基底膜の状態が、細胞の接着や機能に重要であることを示した。

【用语解説】

（1）细胞外マトリクス（ECM ; Extracellular matrix）：コラーゲンなどの生体組織の細胞以外の成分であり、細胞の足場としての役割のほかに、細胞の生存、分化、機能維持にも重要な役割を果たす。

（2）脱細胞化生体組織：ヒトあるいは異種動物（ブタ、ウシ、ウマなど）の生体組織?臓器から免疫源となる細胞成分を除去して得られる組織?臓器である。移植用および再生医療用の足場材料や創傷治癒促進材料として広く応用されている。

【论文情报】

タイトル：Recellularization of decellularized vascular grafts via aligned seeding of endothelial cells derived from human iPS cells
著者： Mako Kobayashi, Kozue Murata, Masaya Yamamoto, Yoshihide Hashimoto, Tsuyoshi Kimura, Hidetoshi Masumoto, Akio Kishida
掲載誌：Scientific Reports
顿翱滨：

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