尿細管上皮細胞を用いたハイブリッド人工尿細管の作成とその機能評価

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470213
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 斎藤 明 東海大学, 医学部, 教授 (60307296)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 穣 東海大学, 医学部, 教授 (10146706) ; 時政 孝行 東海大学, 医学部, 教授 (50155511) ; 角田 隆俊 東海大学, 医学部, 講師 (50276854)
• Keywords: 尿細管上皮細胞 / ハイブリッド人工尿細管 / LLC-PK_1細胞 / アクアポリン1 / 遺伝子導入 / 人工膜

Research Abstract

直径300μの中空糸10本(膜面積10cm^2)を包含するミニモジュールにブタの近位尿細管上皮細胞であるLLC-PK_1細胞をコンフルエントに生着させ、内腔に腎不全血漿濾過液を通し、対側のアルブミン含有メディウム(膠質浸透圧100mOsm相当)側への再生濾液の移行にともなう対側の溶質濃度を測定した。細胞を生着させないモジュールと生着モジュールの対側尿素窒素濃度は41.0±0.2と22.5±3.4、creatinine 4.6±0.2と2.4±0.5mg/dl、Na 161±0.3と161±2.9、K6.2±0.1と6.1±0.2mEq/lであった。窒素化合物の対側への一定量の移行も認められ、濾液再生上よりtightな細胞生着の検討が望まれる。
また、LLC-PK_1細胞にaquaporin 1(rat AQP1cDNA from plasmid pSP64,CHIP28k)を遺伝子導入し、非導入LLC-PK_1細胞との重水D_2Oを用いた水分子の移行比較、HgCl_2を用いたAQP1の阻害による影響を検討した。Aquaporin 1遺伝子導入LLC-PK_1細胞では非遺伝子導入細胞に比し、明かなD_2Oの移行が認められ、1M HgCl_2の投与により1/3の水移動の抑制がみられた。
カニクイザルの近位尿細管細胞であるJTC-12細胞は接着後剥離し易いことから、ポリスルフォン膜中空糸フィルタ(膜面積10cm^2)内表面へのLLC-PK_1細胞生着を細胞外マトリックス毎に評価したところ、コラーゲンIが最も接着率を向上させることが判明したので、それを用い膜面積0.9m^2の同一素材フィルタ内面へのコンフルエントな生着を試みた。生着率は約70%と十分とは言えず、引き続きマトリックスを人工膜に化学的に付けることや、使用尿細管上皮細胞の種類とprogenitor cells使用の検討が必要と考えられ、引き続き検討を行なう。

Research Products

• [Publications] 藤田裕司: "尿細管細胞を用いたハイブリッド人工腎臓の性能評価と今後の展開"腎不全. 12.1. 47-51 (2000)
• [Publications] 斎藤明: "人工腎臓"Cardiovascular Med-Surg. 2.1. 23-29 (2000)
• [Publications] Yuji Fujita: "Preparation fo a bioartificial kidney using tubular epithelial cells, and an evaluation of Na+ active transport and morphological changes"Journal of Artificial Organs. 3. 107-111 (2000)
• [Publications] Yasuhiko Ueda: "Effect of dwell time on carbonyl stress using icodextrin and amino acid peritoneal dialysis fluids"Kidney International. 58. 2518-2524 (2000)