1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08557001
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| Research Institution | AKITA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
妹尾 春樹 秋田大学, 医学部, 教授 (90171355)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畑 隆一郎 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (10014276)
今井 克幸 秋田大学, 医学部, 助手 (80006741)
佐藤 充 秋田大学, 医学部, 助手 (60226008)
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| Keywords | 人工肝臓 / 三次元構造 / 活性持続型ビタミンC / 肝臓星細胞 / 肝臓実質細胞 / コラーゲン / 細胞外マトリックス / インテグリン |
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| Research Abstract |
正常ラット肝臓の門脈からキレート剤ついで細菌性コラゲナーゼ溶液を灌流し、低速遠心、Percoll密度勾配遠心法によって、ビタミンA貯蔵細胞(肝臓星細胞、脂肪摂取細胞、伊東細胞、介在細胞)および実質細胞を単離し、10%fetal bovine serumを添加したDulbecco′s modified Eagle′s medium あるいはWilliam′s medium Eで 培養することを樹立した。単離した肝臓星細胞と肝臓実質細胞由来の肝癌細胞HepG2を活性持続型ビタミンC存在下で共培養すると、両細胞は互いに接着して三次元構造を形成した。星細胞との接着によってHepG2細胞のチロシンリン酸化タンパク質の発現レベルが高まり、それらタンパク質の三次元的分布もダイナミックに変化した。
活性持続型ビタミンCの機能は細胞によるコラーゲン等の細胞外マトリックスの合成・分泌を介して発揮される。実際に細胞外マトリックスの種類とその三次元構造が肝臓星細胞の形態・増殖・機能を可逆的に制御することを明らかにした。
肝臓星細胞はI型コラーゲン線維と接着し、細胞突起をその線維の走行に沿って伸長させた。しかもその伸長には細胞突起内のmicrotubuleとacin filamentのassemblyが重要であった。肝臓星細胞はI型コラーゲン線維と直接、しかも面を形成して接着し、その接着にはI型コラーゲン分子内のペプチドDGEAとインテグリンα2β1の結合が重要であった。本研究によってインテグリンからのシグナルがtyrosineやphosphatidylinositolのリン酸化、microtubuleとacin filamentのassemblyをひきおこし、細胞はきわめて生体内のそれに似た形態をとることが解明された。活性持続型ビタミンCによって合成・分泌の促進されるI型コラーゲンのnative formが星細胞の形態・機能の発現にきわめて重要であることが示され、これらの結果を駆使することによって人工肝臓の実現に途が示されたといえる。
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[Publications] Senoo H.: "Hepatic stellate cells-From the viewpoint of retinoid handling and function of extracellular matrix-" Acta Anat. Nippon.72. 79-94 (1997)
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[Publications] Shimizu-Saito K.: "Differential expression of S-adenosylmethionine synthetase isozymes in different cell types of rat liver" Hepatology. 26. 424-431 (1997)
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[Publications] Sato M.: "Long cellular processes of hepatic stellate cells cultured on or in type I collagen gel: a role of cytoskeleton assembly" 6. 85-89 (1997)
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[Publications] Miura M.: "Extension of long cellular processes of hepatic stellate cells by microtubule assembly through integrin-binding to extracellular type I collagen fibrils" Cell Struct.Func.22. 487-492 (1997)
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[Publications] Imai K.: "Morphology of sites of adhesion between hepatic stellate cells(vitamin A-storing cells)and a three-dimensional extracellular matrix" Anat.Rec.250(in press). (1998)
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[Publications] Senoo H.: "Molecular mechanisms in the reversible regulation of morphology, proliferation,and collagen metabolism in hepatic stellate cells by three-dimensional structure of extracellular matrix" J.Gastroenterol.Hepatol.(in press). (1998)
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[Publications] 妹尾春樹: "細胞外マトリックス〜臨床学への応用〜" メディカルレビュー社, 519 (1996)
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[Publications] 妹尾春樹: "ビジュアル臨床栄養百科1、臨床栄養の基礎" 小学館, 210 (1996)
