2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13854020
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
井上 一知 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (90168435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)
宮崎 純一 大阪大学, 医学部, 教授 (10200156)
中辻 憲夫 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (80237312)
角 昭一郎 京都大学, 再生医科学研究所, 助教授 (80252906)
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| Keywords | 幹細胞 / ES細胞 / 糖尿病 / 膵島様細胞塊 / バイオ人工膵 / 皮下移植 / 血管新生 / 分化誘導 |
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| Research Abstract |
本研究は幹細胞関連の科学技術を駆使してインスリン産生細胞への分化機構を解明し、得られた細胞をバイオ人工膵のバイオリアクターとして利用することで、最終的には糖尿病の根治的治療法の確立を目指している。
マウスES細胞を独自の方法で分化誘導して膵島様細胞塊(ICC, islet-like cell cluster)を作製し、その過程における膵特異的遺伝子発現を確認するとともに、マウス糖尿病モデルに移植して2週間程度の血糖低下を観察した。体性幹細胞からの膵島細胞分化誘導については、臨床的にも比較的利用しやすい骨髄中の細胞がin vivoで膵組織へ組み込まれる可能性、および、in vitroの培養によってインスリン産生細胞を誘導し得る可能性についての予備的実験を行っている。ブタ膵内分泌細胞を分離精製し、抗補体作用ポリマーを含む高分子ゲルに包埋することでマクロデバイスを作製した。これを皮下移植することでマウス糖尿病モデルの血糖を正常化することに成功した。さらに、毒性が低いと考えられるポリビニルアルコール(PVA)を用いたマクロデバイス作成法を新規に開発し、異種移植での有効性を確認中である。糖尿病モデルとして膵全摘犬を作製し、腹腔内に上記のブタ膵内分泌細胞を組み込んだマクロデバイスを移植し、血糖を測定すると共に、ブタC-ペプチド特異的アッセイ系を用いて移植した細胞の機能を確認しつつある。マクロカプセル型バイオ人工膵の皮下移植には、前処置として皮下組織への血管誘導が必要であるが、従来用いられているコラーゲンスポンジに代えてコラーゲン被覆したPVAデバイスを用いても、良好な血管誘導が可能であることを示した。
今後は幹細胞から分化誘導したICCをバイオリアクターとするバイオ人工膵の作製と効果確認などを進めると共に、イヌの糖尿病治療実験を一段と進捗させる予定である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Wang WJ, et al.: "Restoration of normoglycemia in diabetic mice by xenotransplantation of macroencapsulated porcine pancreatic endocrine cells into a prevascularized subcutaneous site"Transplantation. (発表予定).
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[Publications] Watanabe H, et al.: "Immunohistochemical study of Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Hepatocyte Growth Factor (HGF) and their Receptors in transplanted islets in rats"Surgery Today. (発表予定).
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[Publications] Balamurugan AN, et al.: "Bioartificial pancreas transplantation at prevascularized intermuscular space : effect of angiogenesis induction on islet survival"Pancreas. 26(3). 279-285 (2003)
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[Publications] Balamurugan AN, et al.: "Hepatocyte growth factor (HGF) is a mitogen and an insulinotropic agent for fetal islet cells in vitro"Pancreas. 26(1). 103-104 (2003)
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[Publications] Nagata N, et al.: "Co-culture of extracellular matrix suppresses the cell death of rat pancreatic islets"J Biomater Sci Polym Ed. 13(5). 579-590 (2002)
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[Publications] Balamurugan AN, et al.: "Streptozotocin (STZ) is commonly used to induce diabetes in animal models"Pancreas. 26(1). 102-103 (2003)
