脱細胞化臓器と増殖因子導入ゲルから成る肝臓の再構築技術の創出

创造由脱细胞器官和添加生长因子的凝胶组成的肝脏重建技术

基本信息

批准号：
12J04676
负责人：
白木川奈菜
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J04676/
关键词：
脱細胞化肝臓体外循環増殖因子導入ゲル

项目摘要

肝組織再構築が移植医療の問題解決のために望まれているが、現在臓器規模の肝組織は構築できていない。その大きな原因として、肝細胞を維持するためには臓器規模の血管網構築が不可欠であるが血管網構造のように複雑な形状の担体を人工的に作製できないことがあげられる。本研究では肝臓から細胞を抜き去った脱細胞化肝臓を足場として用い、臓器規模の血管網を有する構造体の作製、及び肝細胞を取り巻く機能性ゲルの開発により、十分な治療効果を持つ肝組織を構築を目指した。平成25年度の研究としては、この作製した肝組織体の評価を行った。具体的には作製した肝組織体の培養による評価と、血液体外循環系の構築である。培養による評価においては、脱細胞化肝臓に対してラット肝初代細胞を充填して作製した肝組織体を培地循環培養し、静置培養時との機能発現を比較した。その結果、同じ細胞密度で播種し、培養した静置培養時よりも、培地循環培養を行った際の方が播種細胞数あたりの肝機能発現量が高いことが示唆された。これは、培地循環培養時において、脱細胞化肝臓内の血管構造を利用して培地が流れ、酸素供給が行われていたことが期待される。つまり、再細胞化肝臓内においても血管構造が維持されていたと期待され、本基材を足場とした臓器規模の血管網の構築が可能なことが期待される。一方、血液体外循環系の構築においては、ラット頸動脈から血液を引出し、ポンプを介して頸静脈に戻すという循環回路の安定した作製に成功した。さらに、肝臓を組み込んだ回路の構築に成功した。そこで、作製した肝組織を組み込む回路の作製に取り組んだところ、回路内の圧力損失が大きな課題となったが、作製した肝組織をゲルに包埋することや、回路を短くすることで、血液体外循環に成功した。

需要肝组织重建来解决移植药物的问题，但目前尚未构建器官规模的肝组织。其主要原因是器官尺度的血管网络构建对于维持肝细胞至关重要，但是不可能人为地生产具有复杂形状的载体，例如血管网络结构。在这项研究中，我们使用了脱细胞肝脏，该肝脏已从肝脏中去除，并用器官尺度的血管网络创建了结构，并在肝细胞周围开发了功能凝胶来构建具有足够治疗作用的肝组织。作为2013年的研究，评估了产生的肝组织。具体而言，这是通过培养产生的肝组织和体外循环系统的构建来进行评估。在培养的评估中，通过在培养基中培养了通过将脱细胞肝脏填充脱细胞肝细胞产生的肝组织，并将功能表达与静态培养物进行了比较。结果，建议在循环培养基中培养时，每个种子细胞计数的肝功能表达水平高于在相同的细胞密度和培养的情况下培养的肝功能水平。预计这将导致培养基的循环，并通过利用脱细胞肝内的血管结构来进行氧气供应。换句话说，预计甚至在较细胞化的肝脏内也保持血管结构的维持，并且可以预期，可以使用该底物作为脚手架构建器官规模的血管网络。另一方面，在体外循环系统的构建中，从大鼠颈动脉中提取血液，并通过泵返回到颈静脉，并成功产生了稳定的循环回路。此外，我们已经成功构建了一个结合肝脏的电路。因此，当我们从事结合产生的肝组织的电路的生产时，电路内的压力损失就成为一个主要问题，但是通过将产生的肝组织嵌入凝胶中并缩短电路，体外循环就成功了。