血管新生モデルを使用した血管柄付き移植臓器ドナーの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11771097
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 工藤 聡 埼玉医科大学, 医学部, 助手 (80255116)
• Keywords: 血管新生 / 人工臓器 / 人工肝臓 / shear stress

Research Abstract

組織工学(Tissue engineering)的手法を用いて、人工臓器を作る研究がさかんにおこなわれているが、生体内で細胞や組織の機能を長時間維持する為の栄養血管についての配慮が欠けていることが多い。本研究では培養細胞を用いて栄養血管柄付きの生体内代用臓器の開発を目指した。
血流に起因して内皮細胞に負荷される力学的応力とくにshear stressが血管新生のメカニズムに深く関与し、その増加が血管新生を亢進することが報告されている。研究者のグループは、ラットの大腿動静脈にシャント手術を施して、大きな血流を負荷し、その血管を人工真皮で被覆することによって血管新生を惹起し、毛細血管を含んだ血管網を形成するモデルを開発した。さらに、今回の研究計画ではこのモデルを利用して、人工真皮内に肝細胞を播種して新生される毛細血管周辺に細胞を生育させ、血管柄付きの人工肝臓の開発を目的とした。
実際には、モデルにおける、シャントの開存率が低く、また、肝細胞も単離にも難渋した。しかし、平成11年度後期には、動静脈吻合の手技が洗練し、1週間後の血管の開存率が高くなった。また、肝細胞の採取に関しては、肝臓を部分的に摘出後、顕微鏡下で微細な静脈を確認し、コラゲナーゼ潅流をおこなう方法を開発し、肝臓構造を消化後に、肝臓組織を細断し、従来の振とう法を組み合わせることで、単離の高効率化が可能となった。現在は、人工真皮への播種密度、また、播種の時期についての実験を行なっており、平成12年度には、人工肝臓の組織学的検討を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Shibata,M.et al.: "Dual-beam laser illumination of fluorescenece microscope for in vivo microcirculation studies"Med.Biol.Eng.Comput.. 37. 424-427 (1999)
• [Publications] Ichioka,S.,et al.: "High-intensity static magnetic fields modulate skin microcirculation and temperature in vivo"Bioelectromagnetics. (in press.).
• [Publications] 市岡滋ほか: "生体顕微鏡による微小循環の測定と解析法について"形成外科. 42. 639-648 (1999)