肝細胞／ECMダブルインジェクションによる肝臓内肝組織構築

肝细胞/ECM双注射构建肝内肝组织

基本信息

批准号：
22K18186
负责人：
白木川奈菜
金额：
$ 3万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18186/
关键词：
再生医療肝臓細胞外マトリックス肝障害

项目摘要

肝臓移植医療において世界的なドナー不足であり、代替法として肝組織を新たに構築する肝再生医療が希求されている。本研究では、肝細胞の生着・増殖・機能発現に適した環境を設計するという発想のもと、肝臓内への肝細胞と肝臓由来細胞外マトリックス（Extracellular Matrix;ECM）のダブルインジェクションにより、低侵襲かつ迅速に肝組織を構築することを目的とする。肝組織内でゲル化する肝ECMを開発し、腸管血流の供給、増殖因子等の固定化、増殖スペースの確保、という肝細胞に適した微小環境を作製する。肝細胞／ECMをダブルインジェクションし、マウス・ラット肝臓の複数個所に肝組織を構築する。1年目である2022年度は肝臓内でゲル化可能な肝ECM基材の開発を行った。ECMの主成分であるI型コラーゲン、コラーゲンを熱分解して得られるゼラチン、肝臓を脱細胞化して可溶化して得られるブタ由来肝ECMを用いた。肝臓内部に細胞外マトリックスゲルに包埋された肝細胞を移植するために、インジェクションによりゾル状態で注入し、肝臓内部でのゲル化を目指した。I型コラーゲンゾル、または肝臓由来細胞外マトリックスとゲニピンの混合物を、中性化及び、肝臓内において37℃環境下静置によりゲルを形成することに成功した。さらに、ゼラチンとゲニピンを混合することにより、肝臓内における生体環境下でゲルを形成することに成功した。以上より、インジェクションにより肝臓内に細胞外マトリックスゾルを注入し、内部でゲル化させる手法を開発した。さらに、染色したマウス初代肝細胞をI型コラーゲンに包埋してインジェクションにより70％部分肝切除を施したマウスの肝臓に移植した。肝臓内部でゲルが形成され、ゲル内部に染色した肝細胞が見られたことから、肝細胞とECMのダブルインジェクションにより肝細胞を移植できることが期待された。

肝移植医学在全球范围内供体短缺，需要构建新肝组织的肝再生医学作为替代方法。在这项研究中，基于设计适合肝细胞植入、增殖和功能表达的环境的想法，我们将肝细胞和肝源性细胞外基质（ECM）双重注射到肝脏中，目的是构建肝脏。快速且微创地组织。我们将开发一种肝脏ECM，它在肝组织内凝胶化，创造适合肝细胞的微环境，供应肠道血流，固定生长因子等，并确保增殖空间。双注射肝细胞/ECM，在小鼠/大鼠肝脏的多个位置构建肝组织。第一年，即2022年，我们开发了一种可以在肝脏内凝胶化的肝脏ECM基材。使用作为ECM的主要成分的I型胶原蛋白、通过热分解胶原蛋白获得的明胶、以及通过脱细胞和溶解肝脏获得的猪源肝脏ECM。为了将嵌入细胞外基质凝胶中的肝细胞移植到肝脏内，我们的目标是将它们以溶胶状态注射并在肝脏内凝胶化。我们通过中和I型胶原溶胶或源自肝脏的细胞外基质和京尼平的混合物，并将其在37°C下留在肝脏中，成功地形成凝胶。此外，通过将明胶和京尼平混合，他们成功地在肝脏的生存环境中形成凝胶。基于上述，我们开发了一种将细胞外基质溶胶注入肝脏并在内部凝胶化的方法。此外，将染色的原代小鼠肝细胞嵌入 I 型胶原中，并通过注射移植到经过 70% 部分肝切除术的小鼠肝脏中。由于在肝脏内部形成凝胶并且在凝胶内部观察到染色的肝细胞，因此预期可以通过肝细胞和ECM的双重注射来移植肝细胞。