血管のしなやかさを生む「弾性線維」の立体構築に成功

‐三次元血管モデルを確立

理工学部物質生命理工学科の臼杵豊展教授が参加する研究グループの成果が、2025年10月23日付で、国際雑誌「Acta Biomaterialia」に掲載されました。

‐概要

東京医科大学細胞生理学分野横山詩子主任教授、大学院博士課程澤田侑理、筑波大学生存ダイナミクス研究センター柳沢裕美教授、大阪大学大学院工学研究科松﨑典弥教授、上智大学理工学部臼杵豊展教授らの研究グループは、血管のしなやかさを生み出す「弾性線維」を立体的に再現できる三次元血管モデルの作製方法を確立しました。

血管は心臓の拍動に応じて伸縮し、全身に効率よく血液を送ります。そのためには、血管壁に層状に配列した弾性線維が不可欠です。しかし、弾性線維がどのように緻密な立体構造を形成するのかは、未解明の部分が多く残されています。また、成体は成長期を過ぎると弾性線維を新たにつくる能力を失うため、弾性線維の破壊が関与する大動脈瘤などの致死的疾患に対して、根本的な治療法は存在しません。

今回、研究グループはラット新生仔の大動脈から得られた平滑筋細胞を基盤に、フィブロネクチンとゼラチンのナノ薄膜を用いた独自の方法で細胞を多層化し、さらにビタミンC（アスコルビン酸）を加えて培養することで、生体の血管に類似した立体的かつ機能的な弾性線維構造の形成に成功しました。この血管モデルは、弾性線維形成の過程を直接観察できる世界初の実験系であり、今後の研究を通じて弾性線維の形成機構の解明や再生医療への応用が期待されます。

‐本研究のポイント

組織工学的手法を応用し、立体的な弾性線維を含む三次元血管モデルを確立。
弾性線維形成の仕組みの解明や、血管弾性を再生する新規治療法の開発に貢献する可能性。

‐論文情報

タイトル: Development of a three-dimensional experimental vascular model with smooth muscle cell-derived cross-linked elastic fiber assembly

著者: Yuri Sawada, Shota Tanifuji, Takashi Nakamura, Keiko Uchida, Shota Futagami, Christian Nanga Chick, Kaho Oishi, Arisa Araki, Yuji Naito, Tomoyuki Kojima, Takuya Naruto, Toyonobu Usuki, Michiya Matsusaki, Hiromi Yanagisawa, and Utako Yokoyama^*（＊：責任著者）