規則的な高密度毛細血管網が組み込まれた肝オルガノイドの構築

构建包含规则致密毛细血管网络的肝脏类器官

基本信息

批准号：
22H03942
负责人：
中澤浩二
金额：
$ 11.32万
依托单位：
The University of Kitakyushu
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、新しい三次元組織化培養技術として、ハニカム状の規則的微細孔を有する多孔フィルム内に肝細胞と毛細血管網が共培養された高次な肝組織体（肝オルガノイド）を構築し、その効果と有効性を明らかにすることを目的としている。本年度は、ハニカム多孔フィルム孔内における毛細血管網の発達・成熟化の取り組みと多孔フィルムを培養スキャホールドとして利用した際の肝細胞の機能発現評価を実施した。毛細血管網の発達・成熟化の取り組みでは、ハニカム孔内において血管内細胞（HUVEC）と脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）を共培養することによって血管様ネットワーク構造が構築できることを見出した。このようなネットワーク形成は、ハニカム孔内で伸展したADSC上にHUVECが配置し、その後、HUVECの凝集化を支えるようにASDCが遊走配置することで構築された。さらに、血管様ネットワーク構築におけるHUVECとADSCの最適な混合比および細胞播種密度を見出した。ハニカム多孔フィルム培養における肝細胞の特性を明らかにするために、孔径の異なる多孔フィルム（3～30μm）を用いて初代ラット肝細胞の培養を行った。多孔フィルムで培養された肝細胞は凝集化が促進される傾向が強く、それに伴うスフェロイド様構造の形成と肝機能の高機能発現の維持がみられた。また、多孔フィルムの孔径15～20μmを境目として、それより小さい場合はフィルム表面に細胞が存在し、大きい場合にはフィルム孔内にて細胞が培養されることを明らかにした。以上の結果から、ハニカム多孔フィルムを用いた毛細血管様ネットワーク形成の最適化および多孔フィルム培養における肝細胞の培養特性の一端が明らかとなった。

本研究采用新型三维组织培养技术构建高阶肝组织（肝类器官），其中肝细胞和毛细血管网络在具有规则蜂窝状微孔的多孔膜内共培养，目的是阐明其有效性。和有效性。今年，我们致力于蜂窝状多孔膜孔隙内毛细血管网络的发育和成熟，并评估了多孔膜用作培养支架时肝细胞的功能表达。在我们开发和成熟毛细血管网络的过程中，我们发现可以通过在蜂窝状孔内共培养血管内细胞（HUVEC）和脂肪源性间充质干细胞（ADSC）来构建类似血管的网络结构。这种网络的形成是通过HUVEC排列在蜂窝孔内延伸的ADSC上，然后ASDC迁移和排列以支持HUVEC的聚集来构建的。此外，我们还找到了构建血管样网络的 HUVEC 和 ADSC 的最佳混合比例以及细胞接种密度。为了明确蜂窝状多孔膜培养中肝细胞的特性，使用不同孔径（3～30μm）的多孔膜培养原代大鼠肝细胞。在多孔膜中培养的肝细胞具有强烈的促进聚集倾向，导致球状结构的形成并维持高肝功能。另外，可知如果多孔膜的孔径小于15～20μm，则细胞存在于膜表面，如果大于，则细胞在膜的孔内培养。上述结果揭示了使用蜂窝状多孔膜优化毛细管状网络形成以及多孔膜培养中肝细胞的一些培养特性。