マトリックス制御と部位特異的機能発現を実現する肝臓組織の生体外再構築

肝组织的离体重建以实现基质控制和位点特异性功能表达

基本信息

批准号：
16J40041
负责人：
鵜頭理恵
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16J40041/
关键词：
組織工学肝細胞薬剤代謝コラーゲン 3次元培養肝組織工学

项目摘要

本研究は，創薬研究やバイオ人工肝臓等に利用できる肝細胞の3次元培養のための基盤技術を確立することを目的とし，生体の肝臓内における肝細胞の機能発現を，生体外においてより忠実に再現できる3次元培養系の構築を目指している。平成29年度は，肝細胞の3次元培養に応用できるI型コラーゲンファイバーの作製と断片化条件の検討を行った。マイクロ流体デバイスを用いることでマイクロスケールの線維化コラーゲンファイバーを連続的に作製し，高分子電解質溶液中に撹拌しながら回収することで，サイズが制御された断片化コラーゲンファイバーが作製できることが可能となった。平成28～29年にかけて検討した液滴形成技術を応用することで作製した微小コラーゲン粒子に比べ，コラーゲン本来の生化学的性質を維持しているため肝細胞機能の向上に寄与する可能性が高い。平成30年度は，作製した断片化マイクロコラーゲンファイバーの肝細胞3次元培養系における足場材料としての有用性を検討するために，ラット肝細胞と混合してスフェロイド培養を行い，肝細胞の生存率，アルブミン分泌量，尿素合成量，薬剤によるCYP1A，CYP3Aの誘導能などを評価し，従来法（スフェロイド培養）との比較を行った。その結果，コラーゲンマイクロファイバーを内包した肝スフェロイドでは，通常のスフェロイドと比較して高い生存率を認めた。また，アルブミン分泌や薬物代謝活性などの肝機能の向上も認められた。この結果から，本手法で得られたコラーゲンマイクロファイバーは，肝細胞の足場材料として有用であり，創薬研究などへの応用が期待される。

这项研究旨在为可以在药物发现研究和生物人工肝脏中使用的三维培养肝细胞建立基本技术，并旨在建立一个三维培养系统，可以更忠实地忠实地再现活体内肝细胞的功能表达。 2017年，我们研究了I型胶原纤维的产生，可应用于三维肝细胞培养物和碎裂条件。通过使用微流体设备，在搅拌的同时将微观纤维化胶原纤维连续生产并收集到聚合物电解质溶液中，从而可以产生具有控制尺寸的碎片胶原蛋白纤维。与通过在2016年至2017年间研究的液滴形成技术产生的微胶原颗粒相比，保持了胶原蛋白的原始生化特性，从而更有可能有助于改善肝细胞功能。 In 2018, in order to investigate the usefulness of the fragmented microcollagen fibers as scaffolding materials in the 3D hepatocyte culture system, spheroid culture was mixed with rat hepatocytes, and the survival rate of hepatocytes, albumin secretion amount, urea synthesis amount, and the ability of CYP1A and CYP3A to induce CYP1A and CYP3A by drugs were evaluated,并与常规方法（球体培养）进行了比较。结果，与常规球体相比，含有胶原蛋白微纤维的肝球体显示出更高的存活率。此外，还观察到肝功能的改善，例如白蛋白分泌和药物代谢活性。从这些结果中，通过该方法获得的胶原蛋白超细纤维可作为肝细胞的脚手架材料，预计将应用于药物发现研究和其他应用。

项目成果

期刊论文数量（69）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Size effect of engineered islets prepared using microfabricated wells on islet cell function and arrangement.

DOI：
10.1016/j.heliyon.2016.e00129
发表时间：
2016-06
期刊：
Heliyon
影响因子：
4
作者：
Ichihara Y;Utoh R;Yamada M;Shimizu T;Uchigata Y
通讯作者：
Uchigata Y

Microfabrication of Ultra-thin ECM Films for Controlled Cell Coculture Systems

用于受控细胞共培养系统的超薄 ECM 薄膜的微加工

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hideki Iwadate;Masumi Yamada;Rie Utoh;Minoru Seki
通讯作者：
Minoru Seki

ECMメンブレンを組み込んだマイクロ流体かん流培養システムの開発

结合ECM膜的微流控灌注培养系统的开发

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yoshiyuki Koyama;Kikuya Sugiura;Chieko Yoshihara;Toshio Inaba;Tomoko Ito;堀有音，渡部有紀，矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関実;岩舘秀樹，木村尚貴，橋本里奈，矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関実
通讯作者：
岩舘秀樹，木村尚貴，橋本里奈，矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関実

ECM微粒子混合3次元培養法における肝細胞機能および微粒子安定性の評価

ECM微粒混合三维培养法评价肝细胞功能及微粒稳定性

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
小山義之;江里口正純;伊藤智子;福士万由，矢嶋祐也，古澤和也，鵜頭理恵，山田真澄，関　実;岩舘秀樹，木村尚貴，橋本里奈，矢嶋祐也，鵜頭理恵，山田真澄，関実;福士万由，矢嶋祐也，古澤和也，鵜頭理恵，山田真澄，関実;矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関　実;矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関　実
通讯作者：
矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関　実

リン酸塩‐PDMS流路を用いたコラーゲンチューブの形成とその応用

磷酸盐-PDMS通道胶原管的形成及其应用

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
小山義之;江里口正純;伊藤智子;福士万由，矢嶋祐也，古澤和也，鵜頭理恵，山田真澄，関　実;岩舘秀樹，木村尚貴，橋本里奈，矢嶋祐也，鵜頭理恵，山田真澄，関実;福士万由，矢嶋祐也，古澤和也，鵜頭理恵，山田真澄，関実;矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関　実;矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関　実;岩舘秀樹，木村尚貴，橋本里奈，矢嶋祐也，鵜頭理恵，山田真澄，関実;矢嶋祐也，山田真澄，鵜頭理恵，関　実;岩舘秀樹，木村尚貴，橋本里奈，矢嶋祐也，鵜頭理恵，山田真澄，関実;福士万由，矢嶋祐也，古澤和也，鵜頭理恵，山田真澄，関実
通讯作者：
福士万由，矢嶋祐也，古澤和也，鵜頭理恵，山田真澄，関実