| 1. 再生医療・細胞組織工学のためのマトリックス生物学入門 |
| 1.1 はじめに 1 |
| 1.2 動物の身体づくりと細胞外マトリックス 1 |
| 1.3 細胞外マトリックスの構成分子 4 |
| 1.4 細胞外マトリックスの分子組成の多様性と幹細胞ニッチェ 7 |
| 1.5 基底膜の分子構築と分子組成のカスタマイゼーション 8 |
| 1.6 細胞の生存と増殖を制御する細胞外マトリックス 12 |
| 1.7 細胞の分化形質を安定化する細胞外マトリックス 15 |
| 1.8 細胞外マトリックスを識別するセンサー分子－インテグリン－ 17 |
| 1.9 シグナル伝達におけるインテグリンによる増殖因子受容体の協同作用 20 |
| 1.10 おわりに 22 |
| 引用･参考文献 23 |
| 2. 細胞接着分子とその受容体～細胞が細胞外マトリックスを識別するしくみ～ |
| 2.1 受容体による細胞外マトリックス認識の特殊性 26 |
| 2.2 ヒトインテグリンと進化 27 |
| 2.3 インテグリン細胞外領域の全体構造 29 |
| 2.4 RGD 結合インテグリンのリガンド認識 31 |
| 2.5 ラミニン結合インテグリンのリガンド認識 35 |
| 2.6 コラーゲン結合インテグリンのリガンド認識 36 |
| 2.7 I ドメインの構造変化とリガンド認識 38 |
| 2.8 構造変化にカップルしたインテグリンのリガン親和性 40 |
| 2.9 インテグリンのリガンド結合キネティクスの重要性 41 |
| 2.10 まとめ－インテグリンのリガンド認識の基本形－ 44 |
| 2.11 おわりに－構造をもとにしたエンジニアリングの可能性－ 45 |
| 引用・参考文献 46 |
| 3. 細胞接着と細胞増殖を制御するプロテオグリカン |
| 3.1 はじめに 49 |
| 3.2 プロテオグリカンとは 49 |
| 3.3 グリコサミノグリカンの構造 50 |
| 3.4 プロテオグリカンの合成 51 |
| 3.4.1 コアタンパク質の合成 51 |
| 3.4.2 グリコサミノグリカンの合成 51 |
| 3.4.3 グリコサミノグリカンの修飾 53 |
| 3.5 プロテオグリカンの分解 55 |
| 3.5.1 コアタンパク質の分解 55 |
| 3.5.2 グリコサミノグリカンの分解 55 |
| 3.6 プロテオグリカンの分子種とノックアウトマウスの性状 56 |
| 3.6.1 マトリックス型コンドロイチン硫酸プロテオグリカン 57 |
| 3.6.2 ロイシンリッチプロテオグリカン 60 |
| 3.6.3 マトリックス型ヘパラン硫酸プロテオグリカン 61 |
| 3.6.4 膜結合型プロテオグリカン 62 |
| 3.7 プロテオグリカンの細胞接着と細胞増殖を制御する機能 64 |
| 3.7.1 コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸プロテオグリカンの機能 64 |
| 3.7.2 ヘパラン硫酸プロテオグリカンの機能 65 |
| 3.8 おわりに 67 |
| 引用・参考文献 67 |
| 4. 細胞外マトリックスと増殖因子～細胞を制御するシグナル伝達の分子機構～ |
| 4.1 はじめに 75 |
| 4.2 細胞外環境を感知する受容体群－インテグリンと受容体型チロシンキナーゼ－ 77 |
| 4.3 細胞内シグナルの概略 78 |
| 4.3.1 インテグリンの細胞内シグナル 79 |
| 4.3.2 受容体型チロシンキナーゼの細胞内シグナル 82 |
| 4.3.3 インテグリンと受容体型チロシンキナーゼに共通する細胞内シグナル伝達経路 84 |
| 4.4 細胞の増殖を制御するシグナル 87 |
| 4.5 細胞の生存を制御するシグナル 88 |
| 4.5.1 細胞死を誘導するシグナル伝達機構 89 |
| 4.5.2 細胞死を抑制するシグナル伝達機構 90 |
| 4.6 細胞の形態・運動を制御するシグナル 91 |
| 4.6.1 Rho ファミリータンパク質 91 |
| 4.6.2 Rho によるストレスファイバー形成 93 |
| 4.6.3 Cdc 42 によるフィロポディア形成 93 |
| 4.6.4 Rac によるラメリポディア形成 94 |
| 4.6.5 細胞の遊走機構 94 |
| 4.7 細胞外マトリックスと増殖因子の細胞内シグナル伝達におけるクロストーク 96 |
| 4.8 おわりに 97 |
| 引用・参考文献 98 |
| 5. 器官形成を制御する液性因子の生物学 |
| 5.1 はじめに 100 |
| 5.2 細胞増殖因子の発見－ NGF と EGF － 100 |
| 5.3 細胞増殖因子の多様性 101 |
| 5.3.1 EGF と EGF ファミリー 101 |
| 5.3.2 PDGF 103 |
| 5.3.3 FGF ファミリー 103 |
| 5.3.4 HGF 104 |
| 5.3.5 VEGF 105 |
| 5.3.6 NGF ファミリー 105 |
| 5.3.7 TGF－β ファミリー 106 |
| 5.3.8 BMP ファミリー 106 |
| 5.4 増殖因子の多様な生物活性 107 |
| 5.5 標的細胞へのアプローチ 108 |
| 5.6 レセプターとシグナル伝達 109 |
| 5.7 組織再生における細胞増殖因子の役割 111 |
| 5.7.1 血管新生 111 |
| 5.7.2 肝再生 113 |
| 5.7.3 創傷治癒 115 |
| 5.7.4 再生・修復能と組織の線維化 117 |
| 5.8 増殖因子を利用した再生医療 118 |
| 5.8.1 HGF による劇症肝炎の発症阻止 118 |
| 5.8.2 HGF による線維性疾患の改善 119 |
| 5.8.3 再生医薬としての増殖因子 120 |
| 引用・参考文献 121 |
| 6. 細胞外マトリックスによる器官形成の制御機構 |
| 6.1 はじめに 122 |
| 6.2 胎仔唾液腺について 123 |
| 6.2.1 唾液腺の解剖 123 |
| 6.2.2 マウス唾液腺の発生 123 |
| 6.3 器官培養研究の幕開けと細胞外マトリックス研究との接点 124 |
| 6.4 器官形成に関与するおもな細胞外マトリックスの作用について 127 |
| 6.4.1 ラミニン 127 |
| 6.4.2 コラーゲン 128 |
| 6.4.3 プロテオグリカン 129 |
| 6.4.4 フィブロネクチン 130 |
| 6.4.5 ニドゲン 131 |
| 6.4.6 マトリックスメタロプロテアーゼ 131 |
| 6.4.7 細胞外マトリックス分泌に関連する分子について 132 |
| 6.5 今後の展望について 132 |
| 引用・参考文献 133 |
| 7. 器官形成を制御するエピモルフィン |
| 7.1 はじめに 137 |
| 7.2 形態形成因子エピモルフィンの同定 139 |
| 7.3 エピモルフィンの分子特性 140 |
| 7.4 エピモルフィンの発現 142 |
| 7.5 エピモルフィンの機能解析 143 |
| 7.6 エピモルフィンの作用機能 146 |
| 7.7 エピモルフィンの応用 148 |
| 7.8 発毛剤としての応用開発 150 |
| 7.9 今後の展開 154 |
| 7.10 おわりに 155 |
| 引用・参考文献 155 |
| 8. マトリックス組み込み型増殖因子とマトリックス工学 |
| 8.1 はじめに 158 |
| 8.2 細胞増殖制御システム 158 |
| 8.2.1 増殖因子 158 |
| 8.2.2 細胞外マトリックス 159 |
| 8.2.3 再生医療に求められる増殖誘導システム 160 |
| 8.3 増殖因子固相化システム 161 |
| 8.3.1 化学的固相化 161 |
| 8.3.2 生物学的固相化 162 |
| 8.3.3 マトリックス組込み型増殖因子－マトリックス工学による増殖因子の固相化システム－ 163 |
| 8.3.4 マトリックス結合型増殖因子 169 |
| 8.4 人口ニッチェ 170 |
| 8.5 おわりに 172 |
| 引用・参考文献 172 |
| 9. 細胞シート工学による再生医療 |
| 9.1 はじめに 175 |
| 9.2 背景 175 |
| 9.3 細胞シート工学 176 |
| 9.4 組織再生への応用 177 |
| 9.4.1 眼 177 |
| 9.4.2 歯周組織 178 |
| 9.4.3 膀胱再建 179 |
| 9.4.4 心筋組織 179 |
| 9.5 おわりに 181 |
| 引用・参考文献 181 |
| 10. 3 次元培養技術とオルガノイド |
| 10.1 オルガノイドを培養系で創出する研究の概略 183 |
| 10.1.1 オルガノイドを創出する培養技術の概略 183 |
| 10.1.2 オルガノイドを利用する研究の概略 185 |
| 10.2 生体内器官の構造と機能 186 |
| 10.2.1 ヒトの器官の発生 186 |
| 10.2.2 身体のつくりの階層性 187 |
| 10.2.3 機能細胞の時空間的特性 190 |
| 10.3 器官を構成する機能細胞の分離と培養 190 |
| 10.3.1 組織培養の技術が発展してきた経緯 191 |
| 10.3.2 細胞培養の基本技術と培養細胞の諸性質 194 |
| 10.4 オルガノイドの創出を指向した 3 次元培養技術 197 |
| 10.4.1 細胞挙動を制御する培養担体 197 |
| 10.4.2 組織工学のアプローチ 199 |
| 10.4.3 器官工学のアプローチ 202 |
| 10.4.4 今後の課題 203 |
| 引用・参考文献 204 |
| 索引 209 |
| 1. 再生医療・細胞組織工学のためのマトリックス生物学入門 |
| 1.1 はじめに 1 |
| 1.2 動物の身体づくりと細胞外マトリックス 1 |
| 1.3 細胞外マトリックスの構成分子 4 |
| 1.4 細胞外マトリックスの分子組成の多様性と幹細胞ニッチェ 7 |
| 1.5 基底膜の分子構築と分子組成のカスタマイゼーション 8 |
