オンチップ・セロミクス計測技術を使った心筋構成細胞間の相互作用の検討

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17590749
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 矢野 捷介 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (50039864)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芦澤 直人 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (10301368) ; 瀬戸 信二 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (00136657) ; 田中 協栄 長崎大学, 医学部・歯学部附属病院, 医員 (10380875) ; 寺薗 英之 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (30398143)
• Keywords: オンチップ / 心筋ネットワーク / 心筋拍動 / 同期 / 細胞間相互作用 / コネキシン43

Research Abstract

本研究の目的は、通常の分散培養では解析不可能であった、心筋構成細胞間の相互作用を「オンチップ・セロミクス計測システム」を用いて、詳細に知ることである。そこで、まずラット心筋細胞を用いて、心筋細胞の拍動同期に細胞の接着が必要であるかを検討した。心筋細胞を非接着性のアガロース上で数時間浮遊培養しても拍動しなかったが、微細加工を施した接着性の足場となるマイクロチャンバー内で培養することにより、1細胞でも拍動を始めることが明らかとなった。また、それぞれ自動拍動能を持つ心筋細胞でネットワークを作成すると、拍動の同期現象が認められた。同期現象が認められた細胞を免疫組織学的手法で検討した結果、細胞間にコネキシン43の発現が認められ、細胞間の同期現象にGAP結合が関与していることが明らかとなった。次に、ネットワークを構成する心筋細胞数の違い(1、2、4、9細胞)による拍動同期の変化を検討した。心筋細胞の拍動同期は2細胞以上で生じ、この拍動同期現象は細胞数が増えても認められた。また、細胞数が増えるにしたがい、拍動間隔の揺らぎ(バラツキ)が小さくなることも明らかとなった。つまり、同期している細胞数が多いほど、拍動が安定していくものと考えられる。今後は、オンチップ培養にてネットワークが安定化するために必要な細胞数の検討、オンチップ培養と分散培養の拍動、薬物反応の違い、そして最終的にはオンチップ培養を用いて心筋構成細胞間の相互作用を検討する予定である。