1999 Fiscal Year Annual Research Report
肝細胞-伊東細胞混合培養系を基盤とする有極性化学プラント型人工肝臓の開発
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11308036
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
石井 裕正 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (20051500)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤池 敏宏 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (30101207)
末松 誠 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (00206385)
鈴木 秀和 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70255454)
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| Keywords | 人工肝 / 肝細胞 / 伊東細胞 / マトリックス / アルブミン / ステムセル / 細胞移植 / マイクロファブリケーション |
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| Research Abstract |
肝灌流系の生体顕微鏡的観察より、肝小葉内の酸素分布に対応した障害分布を検討し、肝細胞機能に及ぼす胆汁分泌の重要性や伊東細胞の形態変化が類洞血流を調節することを解明した。研究分担者の赤池らは、培養肝細胞の増殖と分化機能について、接着基質上での細胞応答の検討を行い、アシアロ糖タンパク質をモデル化した人工基質PVLAのコーティングで、培養肝細胞の接着形態が変化し、増殖能と分化能も相反的に変化した。細胞の選択の一つとして株化した骨髄ステムセルを用いた検討を行った。つまり、C3Hマウスに部分肝切除を施し肝再生を惹起した後に、このマウスの脾臓にGFPラベルしたマウス骨髄ステムセルを局注し、肝再生部位の病理組織所見とGFP免疫染色の肝内分布の相関を検討し、GFP陽性細胞の肝内へ集積を確認した。これにより、豊富に存在する自己骨髄細胞の応用で人工肝に必要な莫大な細胞ソースを確保できる可能性が開けた。一方、分化した細胞での検討も行い、株化繊維芽細胞(Rat J2)や株化伊東細胞を用い初代培養肝細胞と混合培養を行った結果、どちらの細胞を用いても肝細胞の比率を下げるほどに機能は保持され、培養40日までアルブミン産生は認められた。また、集積回路作製に用いられるマイクロファブリケーション技術を用いて肝細胞を100um径の島に限局させ、その間を線維芽細胞や伊東細胞で囲むようにすると肝細胞比率を上げることができ、この時アルブミン産生は49日まで保持された。肝細胞を限局させる島の直径は100umが最小で、機能維持も最もよく、直径を大きくするとアルブミン産生は減少し、特に島中央部に局在し、他の細胞種と接触できない肝細胞からのアルブミン産生能は著明に減少した。このように初代培養肝細胞と間葉系細胞との混合培養法を樹立し長期間の培養においても特異的肝機能を維持させることができた。今後、人工マトリックスや伊東細胞の生成するコラーゲンなどに着目し人工肝単位での培養条件を検討する予定である。
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[Publications] Mori M,Ishii,H.et al.: "Carbon monoxide-mediated alterations in paracellular permeability and vesicular transport in acetaminophen-treated perfused rat liver"Hepatology. 30. 160-168 (1999)
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[Publications] Suzuki H et al.: "Serum vascular endothelial growth factor in the course of transcatheter arterial embolization of hepatocellular carcinoma"Int J Oncol. 14. 1087-1090 (1999)
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[Publications] Suematsu M and Ishimura Y: "The heme oxygenase-carbon monoxide system : a regulator of hepatobiliary function"Hepatology. 31. 3-6 (2000)
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[Publications] Suematsu M: "Recent developments in hepatic circulatory physiology"Hepatogastroenterology. 46Suppl2. 1406-1408 (1999)
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[Publications] Mayer J,Akaike T et al.: "Matrices for tissue engineering-scaffold structure for a bioartificial liver support system"J Controlled Release. 14. 81-90 (2000)
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[Publications] Karamuk E,Akaike T et al.: "Partially degradable film/fabric composites:textile scaffolds for liver cell culture"Artif Organs. 23. 881-884 (1999)
