2018 Fiscal Year Annual Research Report
Tissue engineering for vascularization based on flow regulation
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16H03173
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
須藤 亮 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20407141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷下 一夫 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 名誉教授 (10101776)
三高 俊広 札幌医科大学, 医学部, 教授 (50231618)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 組織工学 / 肝臓 / 血管 / マイクロ流体デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、組織工学によって再生した三次元肝組織に毛細血管網を導入する「血管化」の実現に取り組んだ。特に、マイクロ流体システムを用いて三次元肝組織と毛細血管網の近接共培養モデルを構築し、「コラーゲンゲル粒子の導入」と「還流システムへの拡張」を通して血管化・組織化を誘導した。平成29年度までに、コラーゲンゲル粒子を導入した培養による肝組織の培養法を確立するとともに、マイクロポンプの導入による還流培養システムへの拡張を開始した。そこで、平成30年度は血管化組織の構築と、血管化複合組織における細胞極性や機能発現の検討を中心に研究を実施した。具体的には以下の研究成果が得られた。
①血管化誘導効果の検討： まず、間葉系幹細胞を用いて血管形成を促進し、ゲル領域を伸長していく微小血管が三次元肝組織の内部に分布するコラーゲンゲル粒子を足がかりとして組織内部に伸長し、組織の血管化が誘導されるかどうか検討した。次に、肝細胞・血管内皮細胞の多重蛍光染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡によって三次元組織内部における血管伸長を可視化することで、血管化肝組織が構築されていることを見出した。
②血管化三次元肝組織における上皮-血管界面に着目した細胞極性の解析： まず、蛍光染色によって三次元肝組織に微小血管網が導入されたことを確認した。次に、血管に面した肝細胞膜が発現する極性マーカーの免疫蛍光染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡によって三次元的な分布を明らかにした。
③血管化三次元肝組織における肝細胞の機能発現： 培養中の酸素供給条件を改善するために酸素透過性膜を用いた培養を検討した。特に、その際の肝細胞の機能発現を評価するために、アルブミン測定やアンモニア代謝測定を行った。その結果、三次元培養によって肝細胞の機能が向上することが明らかになった一方で、血管化組織の機能向上には培養条件の検討を要することを見出した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Construction of Continuous Capillary Networks Stabilized by Pericyte-like Perivascular Cells2019
Author(s)
Kyoko Yamamoto, Kohei Tanimura, Masafumi Watanabe, Hiromu Sano, Hiroyuki Uwamori, Yo Mabuchi, Yumi Matsuzaki, Seok Chung, Roger D. Kamm, Kazuo Tanishita, Ryo Sudo
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Journal Title
Tissue Engineering Part A
Volume: 25
Pages: 499～510
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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