研究課題
基盤研究(B)
Tissue Engieering技術が開発されてから、細胞、細胞の足場となるECM(細胞外マトリックス)、細胞増殖活性因子の相互的な作用により、通常の生体では起こりえない再生現象を作り出すことができた。しかし、生物の再生能力は動物種によっても、其々の組織によっても異なっている。皮膚、心筋シート等の展開が著しくするんでいるが、腎臓細胞のような再生能力の低い細胞から濾過機能を持つ糸球体組織のTissue engineering技術はまだ樹立されていない。本研究は、腎疾患患者の腎糸球体の修復と再生を目指し、特に、ネフローゼ症候群に糖尿病やFinnish病の糸球体上皮細胞の極性消失により糸球体濾過機能の低下を着目し、in vitroの細胞培養系で上皮細胞の極性復元に重点を置いた。糖尿病由来ネフローゼ症候群やFinnish病の典型的な特徴は糸球体上皮細胞の足突起癒合.(foot process fusion)により、細胞間のslit diaphragmが消失し、細胞極性が欠乏し、細胞の形態が扁平呈する。本研究は、糸球体細胞の足場を着目し、I型コラーゲン、IV型コラーゲン、V型コラーゲンを基材として、コラーゲン薄膜とガーゼゲル薄膜を設計した。また、上皮細胞だけの単独培養ではなく、薄膜の両側に、糸球体メサンギウム細胞、内皮細胞を植え付け、異なる細胞と上皮細胞の共培養方法を開発した。1)メッシュシービン法(mesh sieving method)と細かいミンス(fine mince method)の併用により、腎糸球体のボウマン嚢上皮細胞、内皮細胞、メサンギウム細胞、足細胞を迅速に単離する培養技術を確立した。2)コラーゲンゲル薄膜の作成により、腎糸球体構成細胞の共培養系を樹立した。上皮細胞とメサンギウム細胞の共培養系では、上皮細胞の極性を復元できた。メサンギウム細胞が細胞足場の基質であるfibronectinの分泌を増強するため、上皮細胞がゲル薄膜に対する接着斑.(focal contact)が強化され、細胞と細胞の相互作用により、上皮細胞の極性が形成された。3)In vitroの研究を進みながら、研究分担者がin vivoの移植条件の探求を進んでいた。中空糸モジュールの中空糸内面にコンフルエントな上皮細胞を単層に生者させ、急性腎不全患者に用い、治療効果の促進を確認した。4)今後の研究方向は発生腎をin vitroで培養する条件、発生腎の尿管芽分枝および糸球体の複雑な血管形成に着目すべきである。
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