12旭硝子財団 助成研究成果報告（2023）組織再生治療において，細胞から組織を構築するための足場材料は重要なツールの1つである．本研究では，液晶性を示す生分解性ポリマー材料を開発し，そのナノ秩序構造がもたらす物性やトポロジー，動的性質による細胞機能の制御が可能か検証することを目的とした．側鎖型液晶ポリマーの例が多い中，本研究では主鎖型液晶ポリマーによるアプローチを検討するため，脂肪族ポリエステルの両末端にメソゲン基を複数有する分岐構造を導入した．含メソゲン分岐構造は単独で液晶性を示し，脂肪族ポリエステルの両末端に導入した際の液晶性発現の有無は，中央部の脂肪族ポリエステルの重合度と両端の構造の分岐数に依存する傾向を示した．液晶性を示した末端修飾型脂肪族ポリエステルを基板としてマウス線維芽細胞の培養を行ったところ，未修飾ポリマーよりも良好な細胞接着・増殖挙動が見られた．In regenerative medicine, scaffold materials are critical for constructing tissue from cells. This study focuses on developing biodegradable polymers exhibiting liquid-crystalline (LC) properties to investigate whether ordered nanostructures and dynamic properties of the LC polymers could regulate cell functions. While side-chain LC polymers are often studied for this purpose, we conjugated branched structures with several mesogenic groups to both ends of aliphatic polyesters to explore the approach using main-chain LC polymers. The mesogenic branched moieties showed LC properties as a single component. The LC properties of end-modified aliphatic polyesters depended on the degree of polymerization of the polyesters and the number of branches of the end group. On the end-modified aliphatic polyesters exhibiting LC properties, mouse fibroblasts adhered and pro-liferated more actively than on the counterpart polymers without the mesogenic branched structure.認知症は進行性の記憶障害であるため早期治療が求められるが，頭部MRI画像などで異常を発見出来るのは中後期となってしまう．近年，認知症患者と診断される数年前の時点でも空間弁別機能が低下することが報告された．申請者はセプチン細胞骨格欠損マウスが複数のパラダイムで一貫して異なる形状の空間の弁別能力を欠くことを見出した（Ageta-Ishihara et al., 論文投稿準備中）．さらに，空間弁別の分子・細胞レベルの基盤は，情報伝達の場である成熟スパインの制御であることを見出している（Age-ta-Ishihara et al., 論文投稿準備中）．本研究では新規認知症治療薬開発を目指し，これら未発表のデータを元に空間弁別機能亢進を促す生理活性物質の探索を行うことを目的とした．その結果，PKAシグナルの制御に関わる化合物を候補として得ることができた．Dementia is a progressive memory disorder that requires early treatment. However, abnormalities cannot be detected on MRI images until the middle to late stages of dementia. Recently, it has been reported that spatial discrimination is impaired several years before patients are diagnosed with dementia. We found that septin cytoskeleton-deficient mice lack spatial discrimination in several paradigms (Ageta-Ishihara et al., in prepa-24福島 和樹Kazuki FUKUSHIMA上田（石原）奈津実Natsumi AGETA-ISHIHARA分岐型メソゲンを両端に有する生分解性ポリマーの足場材料への応用と動的機能化（2019採択）Biodegradable polymers with branched mesogens at both chain ends towards applications in tissue engineering biomaterials(Project 2019)新規認知症治療薬開発を目指した空間弁別機能障害の回復を促す生理活性物質の探索（2019採択）Exploration of biologically active substances to improve the defect of spatial pattern separation, in which the goal is the development of novel medicines for dementia (Project 2019)概要 Summary
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