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再生肝細胞コロニーに形成された毛細胆管構造のマイクロ・ナノバイオメカニクス

研究課題

研究課題/領域番号 15086214
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

谷下 一夫  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10101776)

研究分担者 池田 満里子  慶應義塾大学, 名誉教授 (00051368)
工藤 奨  芝浦工業大学, 工学部, 講師 (70306926)
須藤 亮  慶應義塾大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究助手 (20407141)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
34,900千円 (直接経費: 34,900千円)
2006年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
2005年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
2004年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
2003年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
キーワード肝細胞 / 毛細胆管 / バイオメカニクス / 再生医療 / バイオ人工肝臓 / 毛細血管ネットワーク / 血管新生 / 内皮細胞 / 胆管上皮細胞 / 管腔形成 / 胆管ネットワーク / コロニー / 細胞間相互作用 / 収縮
研究概要

増殖と分化に富む小型肝細胞を肝臓から分離して培養した所、コロニー形成して毛細胆管が形成され、その毛細胆管が一定な周期で収縮し胆汁流動が生じている事が明らかになった。このような胆管の収縮は、小型肝細胞同士のコミュニケーションの結果、肝細胞の収縮がコロニー全体で同期している事実が見出された。本研究では、培養小型肝細胞のコロニーによって発生された毛細胆管構造の微小運動による収縮を生み出す肝細胞収縮の同期機構に関して、マイクロナノバイオメカニクスの観点から明らかにする事を目的とする。そこで、コロニーに形成された毛細胆管であることを立証するため、細胞の極性、発現するタンパクの同定、収縮のダイナミクス、細胞骨格の様子などを詳細に調べた。さらに、3次元小型肝細胞コロニーを機能を持つ集合体にするため、毛細胆管と胆管との連結、さらに毛細血管網の共存を実現すべく検討を行った。胆管形成に関しては、胆管上皮細胞の分離とその管腔構造の再構築を行った。胆管上皮細胞を分離して体外で胆管様構造を形成することに成功した。この胆管様構造は、数10μmの径を持ち、体外で形成された管腔構造としては極めて大きなもので、肝臓再生に一歩近づいたと考えている。さらに、毛細血管ネットワークを形成させるため、血管内皮細胞の共培養の可能性に関して基礎的な実験を試みた。特に興味深い点は、小型肝細胞と内皮細胞の間を伊東細胞が仲介するように遊走する現象で、伊東細胞のような非実質細胞が重要な役割を演じている事が分かった。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (11件) 図書 (5件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Effects of the mechanical properties of collagen gel on the in vitro formation of microvessel networks by endothelial cells2007

    • 著者名/発表者名
      N. Yamamura, et al.
    • 雑誌名

      Tissue Engineering 13

      ページ: 1443-1453

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the mechanical properties of collagen gel on the in vitro formation of microvessel networks by endothelial cells2007

    • 著者名/発表者名
      Tanishita et al.
    • 雑誌名

      Tissue Engineering 13(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bionic design of tube formation in the integrated cellular structure2007

    • 著者名/発表者名
      Tanishita, K
    • 雑誌名

      Proc. TMS 2007 Annual Meeting

      ページ: 125-125

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Initial bFGF distribution affects the depth of three-dimensional microvessel networks in vitro2006

    • 著者名/発表者名
      A. Ueda, et al.
    • 雑誌名

      J Biomechanical Science and Engineering 1

      ページ: 136-146

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Initial bFGF distribution affects the depth of three-dimensional microvessel networks in vitro2006

    • 著者名/発表者名
      Tanishita et al.
    • 雑誌名

      J Biomechanical Science and Engineering 1

      ページ: 136-146

    • NAID

      130000079537

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Regulation on cellular configuration by cell-cell adhesion in the 3D stacked-up culture of rat primary hepatosytes2006

    • 著者名/発表者名
      Tanishita et al.
    • 雑誌名

      J Biomechanics 39

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of endothelial progenitor cells on the formation of in vitro three dimensional network2006

    • 著者名/発表者名
      Tanishita et al.
    • 雑誌名

      J Biomechanics 39

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of coculture model composed of sinusoidal endothelial cells and small hepatocytes2006

    • 著者名/発表者名
      Tanishita et al.
    • 雑誌名

      J Biomechanics 39

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordinated movement of bile canalicular networks reconstructed by rat small hepatocytes2005

    • 著者名/発表者名
      Sudo, R., et al.
    • 雑誌名

      Annals of Biomed Eng. 33

      ページ: 696-708

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of 3D stacked-up structures by rat small hepatocytes on microporous membrance2005

    • 著者名/発表者名
      R. Sudo, et al.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal, 2005 published on line August17 (Published on line)

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多孔性膜を用いた小型肝細胞の3次元培養と毛細胆管の形成2005

    • 著者名/発表者名
      谷下一夫 他
    • 雑誌名

      第12回肝細胞研究会 12

      ページ: 78-78

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ラット胆管上皮細胞による管構造の形成2005

    • 著者名/発表者名
      谷下一夫 他
    • 雑誌名

      第26回日本炎症・再生医学会 26

      ページ: 375-375

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reconstruction of 3D liver-like structures by stacking up layers of rat small hepatocytes,2005

    • 著者名/発表者名
      Tanishita K et al.
    • 雑誌名

      Proc The second Japan-Switzerland workshop on biomechanics

      ページ: 128-128

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reconstruction of 3D stacked-up structures by rat small hepatocytes on microporous membrance2005

    • 著者名/発表者名
      Tanishita K et al.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal 19

      ページ: 1695-1697

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordinated movement of bile canalicular networks reconstructed by rat small hepatocytes2005

    • 著者名/発表者名
      Tanishita K et al.
    • 雑誌名

      Annals of Biomedical Engineering 33

      ページ: 696-708

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reconstruction of ductular structure by rat biliary epithelial cells2005

    • 著者名/発表者名
      Tanishita K et al.
    • 雑誌名

      Proc.2005 Summer Bioengineering Conference (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordinated movement of bile canalicular networks reconstructed by rat small hepatocytes2005

    • 著者名/発表者名
      Tanishita, K, Sudo, R et al.
    • 雑誌名

      Annals of Biomedical Engineering (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 多孔性膜の積層による小型肝細胞の三次元培養2005

    • 著者名/発表者名
      谷下一夫 他
    • 雑誌名

      第17回バイオエンジニアリング講演会 講演論文集 04-48

      ページ: 83-84

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of glycocalyx on shear-dependent albumin uptake in endothelial cells2004

    • 著者名/発表者名
      Ueda, A., et al.
    • 雑誌名

      American J Physiology, Heart Circ Physiol 287

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bile canalicular formation in hepatic organoid reconstructed by rat small hepatocytes and hepatic nonparenchymal cells2004

    • 著者名/発表者名
      Sudo, R., et al.
    • 雑誌名

      J Cellular Physiol. 199

      ページ: 252-261

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of shear stress on micro-vessels network formation of endothelial cells with in vitro three-dimensional model2004

    • 著者名/発表者名
      Ueda, A., et al.
    • 雑誌名

      Am J Physiol, Heart Circ Physiol 287

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between microtubule network structure and intracellular transport incultured endothelial cells affected by shear stress2004

    • 著者名/発表者名
      Kudo, S., et al.
    • 雑誌名

      JSME Int J, Ser. C 47

      ページ: 977-984

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bile canalicular formation in hepatic organoid reconstructed by rat small hepatocytes and nonparenchymal cells2004

    • 著者名/発表者名
      Tanishita, K, Sudo, R et al.
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology 199(2)

      ページ: 252-261

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 小型肝細胞の積層培養における毛細胆管の形成2004

    • 著者名/発表者名
      谷下一夫, 他
    • 雑誌名

      第11回肝細胞研究会抄録集

      ページ: 92-92

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Bile canalicular formation in pile-up culture of small hepatocytes cultured on porous membranes2004

    • 著者名/発表者名
      Tanishita, K, Sudo, R et al.
    • 雑誌名

      2004 FASEB Summer Research Conferences, Proceedings (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Relationship between microtubule network structure and intracellular transport in cultured endothelial cells affected by shear stress2004

    • 著者名/発表者名
      Tanishita, K et al.
    • 雑誌名

      JSME Int J, Ser.C 47(4)

      ページ: 977-984

    • NAID

      110004820826

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of coculture model composed of sinusoidal endothelial cells and small hepatocytes2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanishita
    • 学会等名
      5^<th> World Congress of Biomechanics
    • 発表場所
      Germany
    • 年月日
      2006-07-31
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Contribution of endothelial progenitor cells on microvessel-like network formation in vitro2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Ozaki
    • 学会等名
      2nd Asian pacific conference on biomechanics
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2005-10-25
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of sodium orthovanadate on culture of sinusoidal endothelial cells2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Asami
    • 学会等名
      2nd Asian pacific conference on biomechanics
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2005-10-23
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reconstruction of 3D stacked-up structures by rat small hepatocytes cultured on microporous membranes2005

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sudo
    • 学会等名
      2nd Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2005-09-14
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Bionic design of tube formation in the integrated cellular structure2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanishita
    • 学会等名
      8th Japanese-polish seminar on new engineering methods supporting human life
    • 発表場所
      Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2005-09-06
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Bile canalicular formation in 3D stacked-up culture of rat small hepatocytes and nonparenchymal cells2005

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sudo
    • 学会等名
      ASME summer bioengineering conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2005-06-23
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reconstruction of ductular structure by rat biliary epithelial cells2005

    • 著者名/発表者名
      Wataru Hashimoto
    • 学会等名
      ASME summer bioengineering conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2005-06-23
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reconstruction of 3D liver-like structures by stacking cell-layers cultured on microporous membranes2005

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sudo
    • 学会等名
      6th Asian-pacific conference on medical and biological engineering
    • 発表場所
      Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2005-04-25
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Bile canalicular formation in pile-up culture of rat small hepatocytes cultured on porous membranes2004

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sudo
    • 学会等名
      FASEB (federation of American societies for experimental biology) summer research conferences, Mechanisms of liver growth, development and disease
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2004-08-08
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] In vitro multicellular system reconstructed by small hepatocytes and nonparenchymal cells2003

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sudo
    • 学会等名
      International symposium of 21st century COE program, Keio university, Understanding and control of life's function via systems biology
    • 発表場所
      Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2003-11-20
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Coordinated contraction of bile canaliculi reconstructed in rat small hepatocytes2003

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sudo
    • 学会等名
      ASME (American society of mechanical engineers) summer bioengineering conference
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 年月日
      2003-06-26
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Biomechanics at Micro- and Nanoscale levels, Vol. IV2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Wada
    • 出版者
      World Scientific Publishing
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Biomechanics at Micro- and Nanoscale levels, Vol. II2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Wada
    • 出版者
      World Scientific Publishing
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Biomechanics at Micro- and Nanoscale levels. Vol. I2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Wada
    • 出版者
      World Scientific Publishing
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Biomechanics at micro-and nanoscale levels2005

    • 著者名/発表者名
      Tanishita, K et al.
    • 総ページ数
      173
    • 出版者
      World Scientific
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Organ Microcirculation2004

    • 著者名/発表者名
      H. Ishi
    • 出版者
      World Scientific Publishing
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanishita, K, Sudo, R, et al.: "Bile canalicular formation in hepatic organoid reconstructed by rat small hepatocytes and nonparenchymal cells"J.Cellular Physiology. (In press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tanishita, K, Sudo, R, Ikeda, M, et al.: "Reconstruction of Ductular Structure by Rat Bile Ductular Epithelial Cells"Proc.First Asian Pacific Conference on Biomechanics. 219-220 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tanishita, K, Sudo, R, Ikeda, et al.: "Cellular Biomechanics Applied to Tissue Engineering (Plenary lecture)"Proc.First Asian Pacific Conference on Biomechanics. 12 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tanishita, K, Sudo, R, Ikeda, M et al.: "Coordinated Contraction of Bile Canaliculi Reconstructed in Rat Small Hepatocytes."Proc.of the 2003 Summer Bioengineering Conf. (The award was given to this paper.). (CD-ROM). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 谷下一夫, 池田満里子, 他: "小型肝細胞による毛細胆管の形成とビリルビン排出機能"再生医療. 2. 87 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 谷下一夫, 池田満里子, 他: "凍結保存小型肝細胞における毛細胆管の形成と運動"生体医工学. 41. 399 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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