糖・脂質代謝研究に有用なin vitro小腸モデルの構築と臓器間相互作用の解析

构建用于糖脂代谢研究和器官间相互作用分析的体外小肠模型

• 批准号: 21659184
• 负责人: 吉崎 隆之
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659184/
• 关键词: 小腸モデル; 糖質代謝; 脂質代謝; 臓器間相互作用

本研究は糖・脂質代謝研究に有用な「真に使えるin vitro小腸モデル」の作成とその有用性の検証を目的としており,昨年までに小腸モデル細胞として汎用されているヒト結腸癌由来Caco-2細胞および特殊な多孔質膜上で細胞を生体内に近い立体的な状態で培養できる3次元培養容器を用いて実験モデルを構築した.本年はこの実験モデルがどの程度小腸を模倣できているかを調べた.Apical AccessとBasolateral Accessのグルタミン濃度を測定したところ,コンフルエントに達してから18日程度でApical Accessのグルタミン消費がほとんど起こらなくなることを確認した.一方でグルコース代謝に関してはApical AccessとBasolateral Accessでほとんど差は見られなかった.次にオレイン酸(終濃度0.4mM)とタウロコール酸(終濃度0.5mM)を混ぜ,Apical Accessに添加して脂質負荷を12時間行ったところ,Basolateral Accessにカイロミクロン,VLDL, LDL, HDLなどのリポタンパク質が分泌されることを確認した.以上のように小腸の機能を完全には再現できていないものの,本モデルが脂質代謝研究に有用であることが明らかとなった.次にホスファチジン酸ホスファターゼで脂質代謝調節因子としても働くlipinファミリー(lipin-1, lipin-2, lipin-3)の遺伝子発現変化をリアルタイムPCRを用いて解析したところ,Caco-2の分化にともないlipin-2の発現が上昇することが分かった.また,脂質負荷による実験ではこれらの遺伝子発現量に変化は見られなかった.現在,Caco-2細胞のBasolateral Access側にヒト肝癌由来HepG2細胞を共培養し,Apical Accessに脂質負荷を行った際の脂質代謝関連遺伝子の発現量変化について解析を進めている

这项研究的目的是创建一个“真正可用的体外小肠模型”，用于糖和脂质代谢研究，并验证其有用性。我们使用 2 个细胞和一个三维培养容器构建了一个实验模型。在特殊的多孔膜上以类似于活体的三维状态培养细胞。今年，我们将研究这个实验模型可以在多大程度上模拟小肠。我研究了是否存在。基底外侧当我们测量Access中的谷氨酰胺浓度时，我们确认在达到汇合后大约18天，Apical Access中的谷氨酰胺消耗几乎停止发生。另一方面，关于葡萄糖代谢，Apical Access和Basoterior Access之间几乎没有差异。将油酸（终浓度 0.4mM）和牛磺胆酸（终浓度 0.5mM）混合并添加到 Apical Access 中进行 12 小时的脂质负载。我们确认了Access中分泌了乳糜微粒、VLDL、LDL和HDL等脂蛋白。如上所述，虽然不能完全再现小肠的功能，但该模型对于脂质代谢研究很有用。脂蛋白-1、脂蛋白-2、当我们使用实时PCR分析lipin-3)的基因表达变化时，我们发现lipin-2的表达随着Caco-2分化而增加。目前，我们正在共培养人肝癌来源的HepG2细胞。 Caco-2 细胞的基底外侧接入侧，并分析在顶端接入进行脂质加载时脂质代谢相关基因表达水平的变化。