線維芽細胞による心血管疾患治療の再構築

間葉系から内皮系への移行（MEndoT）というエキサイティングな領域は、賛否両論あるものの、心血管系疾患の治療アプローチを根本的に変える可能性のある研究分野である。その鍵は、組織の恒常性と疾患における役割で知られる細胞の一種である線維芽細胞が、新生血管の形成に果たす潜在的な役割を理解することである。この発見の旅において、オリスのユニバーサル細胞移動アセンブリーキットは重要なツールであることが証明されています。

組織工学における線維芽細胞の可能性

ヒト肺線維芽細胞、特にMRC-5細胞の内皮分化能に関する興味深い研究が行われている。 研究者たちの目標 この線維芽細胞が内皮細胞（EC）、つまり血管の形成に重要な役割を果たす細胞になれるかどうかを調べることであった。細胞はマトリゲルハイドロゲルの上、あるいはその中に埋め込んで培養した。血管新生シグナルに反応して、これらの線維芽細胞は毛細血管のようなネットワークに変化し、さらに高濃度ではマトリゲルに侵入して幹細胞様のスフェロイドを形成し、それが発芽して3次元結合組織ネットワークを形成した。

この発見は、血管組織工学の分野における重要なマイルストーンである。患者の体内で成長し、リモデリングし、修復することのできる生体適合性の血管移植片を作る能力は、画期的なものである。しかし、クリアすべき大きなハードルもあった。患者自身の体内細胞である自己ECを採取するプロセスは技術的に困難であり、またこれらの細胞の供給源と増殖能には限りがあるため、そのプロセスはさらに困難なものとなっている。線維芽細胞がECに変化する可能性は、こうした難題を克服する鍵になるかもしれない。

細胞侵入アッセイの役割

これをより深く掘り下げるために、研究者たちは、以下のものを利用した。 オリスユニバーサル細胞移動キット を使ってMRC-5細胞の浸潤を研究した。このツールはマトリゲルマトリックス内での線維芽細胞の挙動を明らかにするのに役立った。

オリスのUniversal Migrationキットを用いた細胞浸潤の研究方法は以下の通りである：

「キットの各96ウェルプレートには、各ウェルの中心に検出ゾーンを形成するための細胞播種用ストッパー（直径2mm）が含まれていた。96ウェルプレートのウェルは、希釈したマトリゲル® （100μg/mL）50μL/ウェルでコートされた。プレートを37℃、5% CO2のインキュベーターに置き、MRC-5細胞の浸潤を調べるためにバイオマトリックス材料を2時間重合させた。2時間後、プレートは37℃から取り出され、Cell Seeding Stoppersが置かれた。Cell Seeding Stopperのない1ウェルをポジティブコントロールとした。MRC-5細胞（100μL/ウェル、100,000-400,000 cells/mLストック）をプレートの各ウェルに播種した。オリス™ セルシーディングストッパーを入れた播種プレートを加湿チャンバー（37℃、5% CO2）内で一晩インキュベートし、細胞の接着を可能にした。細胞がマトリックスに接着した後、スペーサーを取り除いた。培地を除去し、ウェルを100μLの滅菌PBSで洗浄した。洗浄後、100μLの培地を加え、5分間4℃に冷却した。マトリックスの上層は、4-8 mg/mLのMatrigel®を希釈して氷上で調製した。マトリゲルの上層50μLを加えた。2つのマトリゲル層を加えることで、2D創傷治癒遊走とは対照的に、浸潤を確実に測定することができる。その後、細胞プレートを37℃に保ち、バイオマトリックス上層を重合させた。30分後、100μL/ウェルの追加培地を各ウェルに加え、プレートを加湿チャンバー（37℃、5% CO2）でインキュベートし、細胞の浸潤を認めた。24時間後、48時間後、72時間後に細胞を顕微鏡で観察し、浸潤の進行をモニターした。独立した3回の生物学的実験を行い、Studentのt検定を用いて統計解析を行った。撮影された画像は、WimScratch（Wimasis Image Analysis）によって定量化された。

クレジット N.F.テオドルーラほか 2023年

彼らの観察によると、MRC-5細胞は時間依存的にマトリゲルに浸潤し、この知見をさらに支持し、血管新生における線維芽細胞の潜在的役割を強調した。

要するに、この研究は、MRC-5肺線維芽細胞を直接ECに変えることができるという画期的なアイデアを開拓したのである。この革新は、研究者たちが細胞浸潤率を調べ、定量的に分析するのに役立ったツールである、オリスのUniversal Cell Migration Assembly kitが果たした重要な役割によって可能となった。このキットにより、以前は不可能であった細胞の挙動研究が可能になった。

血管組織工学の未来

結論として、血管新生における線維芽細胞の潜在的役割と、そのECへの直接転換は画期的な発見である。この研究においてオリスのUniversal Cell Migration Assembly kitが極めて重要な役割を果たしたおかげで、科学者たちは、in vitroの人工三次元組織における血管網形成のための新たな細胞源としての線維芽細胞の可能性を探求し、過去の課題を克服できる治療法の創造に一歩近づいた。

この研究は、オリスユニバーサル細胞移動アセンブリーキットのような革新的なツールが、医学研究において私たちが知っていること、そして私たちが達成できることの限界に挑戦することの価値を高めています。科学者たちが、革新的で効果的な医療ソリューションを求めて、線維芽細胞のような細胞の隠された可能性を発見し続けている今、とてもエキサイティングな時です。