Development of artificial bile duct for physiological bile duct reconstruction

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ゼラチンは体内で酵素分解され、最終分解物はアミノ酸となる生体分解性の素材である。ゼラチンを利用した様々な製品が実臨床で使用されている。我々は日本毛織株式会社と協力して人工胆管の作製に着手し、不織布構造のゼラチンハイドロゲル(以下、ゼラチン不織布)を足場として採用し、これによる人工胆管を作製した。生体材料の適正として、足場に細胞が浸潤し、組織構造を形成することが重要である。足場によって誘導されたさまざま細胞が、足場内でタンパク質や成長因子を分泌し、それらによってできた細胞外マトリックスに胆管上皮細胞や血管内皮細胞など特徴的な細胞が生着すると考えている。我々は細胞外マトリックスの主成分として組織再生に重要なコラーゲンを分泌する線維芽細胞を用いて足場としての適正の評価を行った。ゼラチン不織布内に線維芽細胞が入り込み、足場内で増殖し、さらにコラーゲンタンパクが分泌されることを確認した。小動物を用いた人工胆管の移植実験では、移植部位の経時的な評価を行い、ゼラチン不織布が、足場として、細胞浸潤、組織構造の構築を促した。ゼラチン不織布はやがて完全に分解され、胆管構造が再生されることを確認した。これらの知見から大動物への移植実験のための人工胆管の試作を開始した。克服する課題は多く、大動物の胆管に吻合するための強度を得るためにはゼラチン不織布のみでは不十分であったので、強度を補完する目的で、ポリグリコール酸で作製したチューブを内層とし、その外層にゼラチン不織布のシートを巻き付ける形で人工胆管を作製した。その構造により強度の向上とともに胆管上皮の再生も確認できた。