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

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12470213
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 斉藤 明 東海大学, 医学部, 教授 (60307296)
• 研究分担者: 木村 穣 東海大学, 医学部, 教授 (10146706) ; 中澤 博江 東海大学, 医学部, 教授 (20110885) ; 角田 隆俊 東海大学, 医学部, 講師 (50276854)
• キーワード: 尿細管上皮細胞 / ハイブリッド人工尿細胞 / LLC-PK_1細胞 / アクアポリン1遺伝子 / 遺伝子導入 / 人工膜

研究概要

rat aquaporin 1 cDNA from plasmid pSP64,CHIP28k導入LLC-PK_1細胞の導入遺伝子のmRNA発現を検索したところ、population doubling level 24まで発現は低下せず、人工尿細管作成に適すると考えられた。人工膜上のAquaporin 1導入LLC-PK_1細胞層の水移動能をブドウ糖並びにアルブミン添加による100mOSMの浸透圧下で検索したところ、非導入LLC-PK_1細胞層のそれの約2倍であった。ブドウ糖は対側へ移行することより、アルブミンに比し水移動能が低く、アルブミンにより浸透圧を加えることが好ましいと判断された。また、人工膜上に接着、増殖する尿細管上皮細胞の機能評価のために、LLC-PK_1細胞を再生セルロース(RC)、セルロース酢酸(CA)、そしてポリスルフォン(PS)膜上に播種、培養しコンフルエントになる前に剥離し、Na^+、グルコース・コトランスポーターのmRNAの発現をRT-PCRにより検索したところ、RC、PSに比しCA膜上のLLC-PK_1細胞における発現が強く、これはコラーゲン1など細胞外マトリックスCoatingの有無に関係なかった。この検索は人工膜上の尿細管細胞機能を評価するのに有効な方法と考えられた。
PS製中空糸モジュール(膜面積:70cm^2)にPorcineの尿細管上皮細胞LLC-PK_1細胞をコンフルエントに生着させ、内側メディウム中に尿素,クレアチニン,尿酸を添加して静水圧を加えずに透過性実験を行ったところ、対側への尿素などの移行は10%内に止まり、そのコンフルエンシーが確認された。膜面積0.4m^2のPS製モジュール中空糸内面にLLC-PK_1細胞を生着させ同様の透過性実験を行ったところ、15-20%の尿素の移行が認められており、約80%の人工膜表面が細胞で覆われていると判断された。

研究成果

• [文献書誌] Yuji Fujita, Akira Saito, et al: "Evaluation of Na^+ Active Transport and Morphological Changes for Bioartificial Renal Tubule Cell Divice Using Madin-Darby Canine Kidney Cells"Tissue Engineering. Vol.8 No.1. 13-24 (2002)
• [文献書誌] Masuo Terashima, Akira Saito, et al: "Evaluation of Water and Electrolyte Transport of Tubular Epithelial Cells Under Osmotic and Hydraulic Pressure for Development of Bioartificial Tubules"Artificial Organs. 3. 209-212 (2001)
• [文献書誌] 寺島益雄, 斎藤 明、他: "細胞・細胞組織工学的人工腎臓の検討"腎と透析別冊 ハイパフォーマンスメンブレン'01. 51巻別冊. 26-29 (2001)
• [文献書誌] Makoto Kitamura, Akira Saito: "Dialysis hypotension: a review of recent studies of causative factors"Nephrology. 6. 109-112 (2001)
• [文献書誌] Toshio Miyata, Akira Saito, Kiyoshi Kurokawa, Charls van Ypersele de Strihou: "Advanced glycation and lipoxidation end products : reactive carbonyl compounds-related uraemic toxicity"Nephrol Dial Transplant. 16 suppl4. 8-11 (2001)
• [文献書誌] M.Sato, A.Ishikawa, M.Kimura: "Direct injection of foreign DNA into mouse testis as a possible in vivo gene transfer system via epididymal spermatozoa"Molecular Reproduction and Development. 61. 49-56 (2001)
• [文献書誌] M.Sato, A.Ishikawa, A.Nagasaki, T.Watanabe, N.Tada, M.Kimura: "Prolonged survival of mouse epididymal spermatozoa stored ata room temperature"Genesis. 31. 147-155 (2001)
• [文献書誌] M.Sato, M.Kimura: "Intrabursal transfer of spermatozoa(ITS):A new route for artificial insemination of mice"Theriogenology. 55. 1881-1890 (2001)