| 研究課題/領域番号 |
26350530
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
山田 理恵 (鵜頭理恵) 千葉大学, 大学院工学研究科, 日本学術振興会特別研究員(RPD) (70593169)
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| 研究期間 (年度) |
2015-03-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 組織工学 / 肝細胞 / 膵島組織 / 肝組織 / 移植 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，膵島細胞や肝細胞を用いて，移植可能かつ高機能な組織の作製を目的としている。膵島は主にα細胞とβ細胞によって構成され，その直径は50～500マイクロメートルである。小さい膵島は大きい膵島に比較し，インスリン分泌能や移植後の成績が優れていることが知られている。しかしながら，単離膵島細胞を用いて人工的に作製した膵島組織のサイズが膵島細胞の機能や生存等に与える影響については，ほとんど知られていない。
本年度は昨年度に引き続き，微細加工技術を利用して作製した直径100，300，500マイクロメートルの円形のハイドロゲル微小チャンバーにラット単離膵島細胞を播種することによりサイズを制御した膵島様組織を再構築し，作製膵島組織のサイズが膵島細胞の生存率，機能および細胞分布に与える影響について調べた。培養7日目において，100マイクロメートルの微小ウェルで作製した小さなサイズの膵島組織では死細胞や低酸素細胞を認なかったが，300，500マイクロメートルでは膵島組織の中心部に死細胞や低酸素細胞を認めた。100マイクロメートルの微小ウェルで作製した膵島組織のインスリン分泌量は，その他の膵島組織に比較し有意に高値であった。100マイクロメートル以下の小さいサイズの作製膵島組織は，大きいサイズの膵島組織に比較し，機能，生存面で有利であることが示唆された。
また，昨年度に引き続き，HepG2細胞とコラーゲン微粒子の種類・大きさ・比率を変えて混合し，円形のハイドロゲル製微小チャンバー内で培養を行うことによって，複合型肝組織の作製を行った。微小コラーゲン粒子混合して培養することにより多孔性組織が作製できることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
移植に適した高機能な膵島様組織，肝臓様組織を作製するために，本年度は，主に組織の作製条件の検討を行った。膵島様組織に関しては，微細加工技術を利用して作製した様々な大きさのハイドロゲル製微小チャンバーにラット膵島細胞を播種し，機能評価等を行うことで，膵島様組織の適切なサイズを決定した。また，肝臓様組織に関しては，コラーゲン微粒子の組成・サイズ・導入量の探索を行った。初年度，前所属機関の小動物実験室にてマウス肝炎ウイルス感染事故が起こり，すべての動物実験が停止になった。そのため計画を変更せざるをえなくなり，動物実験に関しては全般的に計画の遅れが生じている。動物を使用していない実験に関しては，おおむね順調に進んでいると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は，平成28年度に引き続き移植に適した高機能性肝組織の作製をin vitroで行う予定である。平成28年度は，肝癌細胞株であるHepG2を使用したが，次年度はラットから分離した肝細胞を用いてECM微粒子もしくはファイバーと混合して培養を行い，定量的PCRを用いて肝機能の遺伝子発現解析を行うことによって，ラット肝細胞に対するECM微粒子，ECMファイバーの至適組成，架橋，サイズ，導入量などを検討したい。また移植後早期に移植組織内の血管網の構築を促進させるために、血管内皮細胞等も同時に内包した肝組織の作製も検討していきたいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成28年度より所属機関が変更になった。しかし，異動先では小動物実験設備が整っていなかったために，小動物実験室の施設登録，動物実験委員会への申請等，実験系の立ち上げを行い，実際の動物実験はほとんど行うことができなかった。動物の購入および試薬類の購入を次年度に変更したために残額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
来年度は，動物実験を開始できる目途がたったために，動物の購入，動物の維持管理，肝細胞分離または膵島分離に必要な試薬類などに使用する予定である。
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