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生体から臓器を取り出して、細胞を個々に分けたのち、培養容器に移して単相培養するのが初代培養の手順である。これらの細胞の調整・培養過程において、細胞が晒される酸素分圧が変化することに着目し、可能な限り、生体内と同程度の酸素分圧を保ち、培養を進めるとどのような効果が出るのかを検証した。本研究は、生体から取り出した肝臓を摘出する際に、常酸素下に放置した時間によって、酸化ストレス応答関連転写因子、Nrf1およびNrf2タンパク質が減少してくことが観察された。特に、摘出して間を置かない臓器に関しては転写因子Nrf1のタンパク質量は非常に多いが、常酸素暴露の時間が長くなると劇的に低下することを見出し、Nrf1が低下すると各種外来ストレス刺激に対して抵抗性を示すことを明らかとした。Nrf1レベルを高く保持できれば、生体における薬剤感受性を培養細胞でも再現することができるのではないかと着想して研究を実施した。低酸素環境下で調整した初代肝細胞は、細胞生存率、薬剤感受性共に高くNrf1を安定化させると、より多くの肝細胞を回収することができた。Nrf1の分解には糖鎖修飾酵素PNGaseの発現情報によるものと示唆され、現在も解析を進めている。初代肝細胞の培養と、低酸素環境それに加えて、ストレス転写因子Nrf1の関連が明らかとなりつつあり、今後、さらに詳細な分子メカニズムを明らかにすることで、生体に近い薬剤感受性をもつ肝細胞システムを樹立したい。
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