オルガノイド培養　低分子化合物

ヒトの脳・神経オルガノイドは、実験的および倫理的制約から、初代神経細胞や摘出組織ではなく、多能性幹細胞 (hPSC) を用いて分化誘導され樹立されます。これにより、ヒト脳の発生期における多様な神経系細胞集団の構成および高度に組織化された三次元構造をin vitro上で再現可能です。げっ歯類などの動物モデルと比較して、ヒト特有の中枢神経系の発生機構やニューロン回路形成、神経発達障害の病態解明に対する再現性が高く、自閉症スペクトラム障害、統合失調症、さらにジカウイルス感染症に伴う神経発達障害などの病理モデルとして極めて有用です。

脳・神経オルガノイドの作成に使用される低分子化合物

参考文献

1. Lancaster, MA., et al. : Nature., 501(7467), 373 (2013).
2. Pollen, AA., et al. : Cell., 176, 743 (2019).
3. Huang, WK., et al. : Cell Stem Cell., 28, 1657 (2021).
4. Smits, LM., et al. : NPJ Parkinson's Dis., 5, 5 (2019).
5. Suong, DNA., et al. : Commun. Biol., 4, 1213 (2021).

肺オルガノイドは、ヒトの肺組織の発生過程や、SARS (重症急性呼吸器症候群)、2009年の新型インフルエンザ (H1N1)、MERS (中東呼吸器症候群) などのウイルス感染症や、嚢胞性線維症、喘息、慢性閉塞性肺疾患 (COPD) などの呼吸器疾患、さらには大気汚染や喫煙の影響を研究するために用いられる三次元 (3D) 培養モデルです。従来の不死化細胞株や初代肺細胞とは異なり、肺オルガノイドでは多様な分化細胞が含まれ、肺の複雑な組織構造や機能をより正確に再現しています。また、肺オルガノイドは患者由来の微量な組織サンプルや多能性幹細胞から樹立可能であり、個別化医療の発展や病態特異的なバイオバンクの構築への活用も期待されています。

肺オルガノイドの作成に使用される低分子化合物

参考文献

1. Tamai, K., et al. : Cell Rep Methods., 2, 100314 (2022).
2. Kakizaki, M., et al. : J Virol.,99, e01853 (2024).
3. Hashimoto, R., et al. : Life Sci Alliance., 8, e202402837 (2025).

心臓オルガノイドは、心臓の機能的な三次元in vitro モデルです。
微小重力環境での培養やチップ上での操作技術により、より成熟した心臓組織を再現し、薬物スクリーニングや疾患モデル構築、個別化医療への応用が進んでいます。

心臓オルガノイドの作成に使用される低分子化合物

• CHIR99021
• IWP-2
• IWR-1
• all-trans-Retinoic Acid
• Y-27632

参考文献

1. Moriwaki, T., et al. Cell Rep Methods., 3, 100666 (2023).
2. Drakhlis, L., et al. Nat. Biotechnol., 39, 737 (2021).

肝臓オルガノイドは、肝臓の機能的な三次元in vitro モデルです。
肝細胞だけでなく、血管系細胞なども含めて自己組織化し、立体構造と解毒・代謝機能などを再現します。現在、肝臓の発達、再生、解毒、代謝研究、肝疾患モデリングなど、さまざまな研究で活用されています。

肝臓オルガノイドの作成に使用される低分子化合物

• A83-01
• CHIR99021
• DAPT
• Dexamethasone

参考文献

1. Hasan, R., et al. Stem Cell Reports., 18, 2071 (2023).
2. Yukiko, U., et al. iScience., 27, 110778 (2024).

膵臓オルガノイドは、膵臓の機能的な三次元in vitro モデルです。
膵管細胞や前駆細胞など膵臓特有の細胞を含み、消化酵素の分泌やホルモン産生の一部を再現します。膵臓の発達メカニズム、糖尿病や膵臓がんなどの疾患研究、創薬スクリーニングなどに活用されています。

膵臓オルガノイドの作成に使用される低分子化合物

• CHIR99021
• LDN193189
• TTNPB

参考文献

1. Azuma, K., et al. : Stem Cell Res., 24, 61 (2017).
2. Taro, T., et al. : Stem Cell Res., 14, 185 (2025).

腎臓オルガノイドは、腎臓の機能的な三次元in vitro モデルです。
ネフロンや血管系、間質など肝臓の一部機能を再現します。
腎臓病のモデル化、腎臓の発達研究、腎毒性化合物スクリーニングなどに活用されています。また、世界的に深刻な健康問題の一つである慢性腎臓病 (Chronic Kidney Diesease:CDK) の治療開発の手段としても注目されています。

腎臓オルガノイドの作成に使用される低分子化合物

参考文献

1. Kuraoka, S., et al. : J. Am. Soc. Nephrol., 31, 2355 (2020).
2. Ryuichiro, H., et al. : Commun Biol., 6, 854 (2023).

腸オルガノイドは、腸組織の機能的な三次元in vitro モデルです。
2009年にマウス小腸オルガノイドモデルの成功が報告されて以降、マウス大腸、ヒト小腸・大腸オルガノイドの培養方法が確立されています。現在では、創薬の上流過程、患者個別の薬物スクリーニング、腫瘍・免疫研究、感染性病原体の病態形成といった研究にも活用されています。

腸オルガノイドの作成に使用される低分子化合物

参考文献

1. Zhang, RR., et al. : Stem Cell Reports., 10, 780 (2018).
2. Ogawa, I., et al. : Biol Open, 14, bio061612 (2025).