細胞の磁気操作による三次元複合臓器構造体の構築

通过细胞磁操纵构建三维复合器官结构

基本信息

批准号：
20034043
负责人：
井藤彰
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

次世代の生体組織構築技術におけるキーテクノロジーになると考えられる細胞の操作技術について、磁性ナノ粒子を用いた磁気細胞操作の開発を行い、磁力を用いた再生医工学技術(Mag-TE法)を開発することを目的とした。本年度は、実験計画に基づき、主に以下の点に関して研究を行った。1. 磁力を用いたVEGF遺伝子導入細胞シートの作製と機能評価筋芽細胞株C2C12細胞に血管新生を誘導するサイトカインであるVEGFの遺伝子を導入し、さらに正電荷脂質包埋型磁性ナノ粒子(MCL)を用いてC2C12細胞を磁気標識し、磁力によって細胞を積層化することによってVEGF遺伝子導入細胞シートを作製した。作製した細胞シートは、VEGFが分泌されていることをウエスタンブロット法で確認し、さらに導入したVEGFが正常に機能することを、血管内皮細胞の遊走および増殖・毛細血管形成能で確認した。さらに本方法で作製した遺伝子導入細胞シートをヌードマウスの皮下に移植することで、VEGF遺伝子導入の効果について検証した。移植した組織は、VEGF遺伝子を導入しなかった対照群と比較して有意に厚い組織を形成し、また、血管内皮特異的マーカー抗体による染色によって、血管内皮細胞や毛細血管の組織内に占める割合が有意に増加していることが分かった。これらの結果から、VEGF遺伝子導入細胞シートは移植に有用である可能性が示された。2. 磁力を用いた抗菌ペプチド遺伝子導入表皮細胞シートの作製と機能評価表皮角化細胞株HaCaT細胞に抗菌ペプチドHBD-3の遺伝子を導入し、Mag-TE法で細胞を積層化することによってHBD-3遺伝子導入細胞シートを作製した。作製した細胞シートは大腸菌に対する抗菌活性を示したことから、本アプローチは再生医療に有用である可能性が示された。

对于被认为是下一代生物组织构建技术的关键技术的细胞操纵技术，我们开发了使用磁性纳米粒子的磁性细胞操纵，并开发了利用磁力的再生医学工程技术（Mag-TE方法）。今年，根据试点计划，我们主要开展了以下几点研究。 1. 利用磁力制备引入 VEGF 基因的细胞片并进行功能评估将 VEGF（一种诱导血管生成的细胞因子）的基因引入成肌细胞系 C2C12 细胞中，并使用带正电荷的脂质包埋磁性纳米粒子（MCL）对 C2C12 细胞进行磁性标记，并使用磁力对细胞进行分层，以创建引入 VEGF 基因的细胞片。通过Western印迹证实VEGF从制备的细胞片中分泌，并且通过血管内皮细胞迁移、增殖和形成毛细血管的能力证实引入的VEGF的正常功能。此外，通过将使用该方法制备的基因转导细胞片皮下移植到裸鼠体内来验证VEGF基因导入的效果。与未导入VEGF基因的对照组相比，移植的组织形成了明显更厚的组织，并且用血管内皮特异性标记抗体进行染色，确定了组织中血管内皮细胞和毛细血管的比例。发现有显着增加这些结果表明VEGF基因转导的细胞片可用于移植。 2、磁力转染抗菌肽基因表皮细胞片的制备及功能评价将抗菌肽HBD-3基因导入表皮角质形成细胞系HaCaT细胞中，采用Mag-TE法对细胞进行分层。制备基因转染细胞片。制备的细胞片对大肠杆菌表现出抗菌活性，表明这种方法可能在再生医学中有用。