ケラチノサイト増殖因子内包化多角体を用いた上皮細胞の三次元培養モデルの構築

利用角质形成细胞生长因子封装多面体构建上皮细胞三维培养模型

基本信息

批准号：
19J14594
负责人：
丸田莉奈
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Fibroblast growth factor-7 (FGF-7)多角体を作るカイコの絹糸腺から作製したテグスを用いて表皮モデルを構築し、モデルとしての有用性を検討した。多角体とは、昆虫ウイルスが産生するタンパク質微結晶である。この結晶の中に任意のタンパク質を包埋することができ、包埋されたタンパク質は安定に保たれ、少しずつ放出される。本研究ではケラチノサイト細胞増殖因子であるFGF-7を多角体に包埋し、絹糸腺で発現する遺伝子組換えカイコを作出した。絹糸腺は、繭タンパク質を発現する組織で組換えタンパク質発現系として用いられる。FGF-7多角体を発現する絹糸腺をカイコから摘出しテグスに加工した。このFGF-7多角体含有テグスを用いて、表皮モデルを作製できることがわかっている。FGF-7多角体含有テグスを用いて作製した表皮モデルが、皮膚刺激性試験に用いられる動物モデルの代替物として有用であるかどうかを検討するため、50%効果濃度を測定した。その結果、モデルとして強いバリア機能を有していることが示された。また、 FGF-7を繭糸のセリシン層に分泌する遺伝子組換えカイコを作出した。FGF-7含有セリシン繭を粉末状に加工したFGF-7含有セリシン粉末は、FGF-7を21日以上放出し続け、さらにケラチノサイトの増殖を促した。長期間FGF-7を放出し続ける性質を活かし、FGF-7含有セリシン粉末を用いて16日間の培養が必要な表皮モデルの作製を試みた。作製したモデルを凍結切片に加工し、免疫染色で調べた結果、表皮の各層の分化マーカーを発現していた。よって、ケラチノサイトの層は表皮様に分化していたことがわかった。以上の結果からセリシンは、長期間に渡りFGF-7の活性を保護し、さらに細胞外マトリクス様の働きとしてFGF-7を徐放できることや、表皮モデル構築に利用できることも明らかにした。

成纤维细胞生长因子-7（FGF-7）使用Tegus构建了表皮模型，Tegus是由蚕的丝腺产生的，该蚕腺产生了多面体，并研究了其作为模型的有用性。多面腺是由昆虫病毒产生的蛋白质微晶。任何蛋白质都可以嵌入该晶体中，并且嵌入的蛋白质保持稳定并缓慢释放。在这项研究中，将角质形成细胞生长因子FGF-7嵌入多面体中，并产生转基因蚕，表达丝绸腺体。丝绸腺被用作表达茧蛋白的组织中的重组蛋白表达系统。从蚕中提取表达FGF-7多面腺的丝腺并加工成Tegus。已经发现，可以使用含FGF-7多铁组合的Tegus产生表皮模型。为了研究使用含FGF-7多面体Tegus产生的表皮模型是否有用，可作为用于皮肤刺激测试的动物模型的替代品，测量了50％的效应浓度。结果表明该模型具有很强的屏障功能。我们还产生了转基因蚕，将FGF-7分泌到茧线的塞他蛋白层。含FGF-7的含Sericin粉末，被加工成FGF-7的粉末形式，继续释放FGF-7超过21天，进一步促进了角质形成细胞的生长。利用长期释放FGF-7的能力，我们试图创建一个表皮模型，该模型需要使用含FGF-7的塞他蛋白粉进行16天的培养。将制备的模型处理成冷冻切片，并通过免疫染色检查，并发现表达表皮每一层的分化标记。因此，发现角质形成层分化为表皮。上述结果表明，塞氏素在长时间内保护FGF-7的活性，也可以用于释放FGF-7作为细胞外基质样函数，并且可用于构建表皮模型。