ケラチノサイト増殖因子内包化多角体を用いた上皮細胞の三次元培養モデルの構築

利用角质形成细胞生长因子封装多面体构建上皮细胞三维培养模型

基本信息

批准号：
19J14594
负责人：
丸田莉奈
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Fibroblast growth factor-7 (FGF-7)多角体を作るカイコの絹糸腺から作製したテグスを用いて表皮モデルを構築し、モデルとしての有用性を検討した。多角体とは、昆虫ウイルスが産生するタンパク質微結晶である。この結晶の中に任意のタンパク質を包埋することができ、包埋されたタンパク質は安定に保たれ、少しずつ放出される。本研究ではケラチノサイト細胞増殖因子であるFGF-7を多角体に包埋し、絹糸腺で発現する遺伝子組換えカイコを作出した。絹糸腺は、繭タンパク質を発現する組織で組換えタンパク質発現系として用いられる。FGF-7多角体を発現する絹糸腺をカイコから摘出しテグスに加工した。このFGF-7多角体含有テグスを用いて、表皮モデルを作製できることがわかっている。FGF-7多角体含有テグスを用いて作製した表皮モデルが、皮膚刺激性試験に用いられる動物モデルの代替物として有用であるかどうかを検討するため、50%効果濃度を測定した。その結果、モデルとして強いバリア機能を有していることが示された。また、 FGF-7を繭糸のセリシン層に分泌する遺伝子組換えカイコを作出した。FGF-7含有セリシン繭を粉末状に加工したFGF-7含有セリシン粉末は、FGF-7を21日以上放出し続け、さらにケラチノサイトの増殖を促した。長期間FGF-7を放出し続ける性質を活かし、FGF-7含有セリシン粉末を用いて16日間の培養が必要な表皮モデルの作製を試みた。作製したモデルを凍結切片に加工し、免疫染色で調べた結果、表皮の各層の分化マーカーを発現していた。よって、ケラチノサイトの層は表皮様に分化していたことがわかった。以上の結果からセリシンは、長期間に渡りFGF-7の活性を保護し、さらに細胞外マトリクス様の働きとしてFGF-7を徐放できることや、表皮モデル構築に利用できることも明らかにした。

我们使用由产生成纤维细胞生长因子-7 (FGF-7) 多面体的蚕丝腺制成的泰格斯构建了表皮模型，并检查了其作为模型的实用性。多面体是由昆虫病毒产生的蛋白质微晶体。任何蛋白质都可以嵌入这些晶体中，并且嵌入的蛋白质保持稳定并逐渐释放。在这项研究中，我们培育了转基因蚕，其中 FGF-7（一种角质形成细胞生长因子）嵌入多面体中并在丝腺中表达。丝腺是表达茧蛋白的组织，用作重组蛋白表达系统。从蚕中提取表达FGF-7多面体的丝腺并加工成泰格斯。众所周知，可以使用这种含有 FGF-7 多面体的泰格斯来创建表皮模型。为了检验使用含有FGF-7多面体的TEG制备的表皮模型是否可用作皮肤刺激试验中使用的动物模型的替代品，测量了50%有效浓度。结果表明，该模型具有较强的屏障功能。我们还培育了一种转基因蚕，它将 FGF-7 分泌到茧丝的丝胶层中。将含FGF-7丝胶茧加工成粉末制成的含FGF-7丝胶粉，持续释放FGF-7超过21天，进一步促进角质形成细胞增殖。利用长期持续释放FGF-7的特性，我们尝试使用含有FGF-7的丝胶粉末创建需要培养16天的表皮模型。将创建的模型加工成冰冻切片并通过免疫染色进行检查，结果显示表皮各层的分化标记物都有表达。因此，发现角质形成细胞层分化为表皮样层。上述结果表明，丝胶可长时间保护FGF-7的活性，并像细胞外基质一样持续释放FGF-7，可用于构建表皮模型。