ポリアクリルアミドゲルを担体とした伸展培養法の開発

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ポリアクリルアミドーコラーゲン共重合体を基質とした、伸展培養系で再現性の高い培養条件検討を、主にその装置の改良を中心に行った。アクリルアミドシートを保持する、従来のステンレスの針金をフレームとした装置は作成が容易であったが、シートの平面性の保持と、フレームからはずしたシートの高倍率での顕微鏡観察に難点があった。今年度はこのゲル保持装置の全面的な改善を行った。アクリルアミドシートは、18mm角の窓を持つ2枚のステンレス薄板の間に保持し、さらにその底面を0.2mm厚のポリカーボネートシートで補強することにより、平面性を確保した。また、作成した装置の滅菌法も、オートクレーブ法から紫外線滅菌とし、コラーゲンの極性に関する実験が可能となった。この装置を使用し、DMMEM培地を使用した定法でニワトリ初期胚から調製した線維芽細胞の増殖と運動性を検討した。アクリルアミドシート上ではプラスチックディシュまたはカバーガラスなどの硬い基質面と比較し、細胞の増殖が、細胞密度とシートの平面性に大きく依存する。特に、シートのマクロな平面性は細胞を播いてから24時間以内の細胞接着性に強く影響を及ぼす。平面性の低下は、フォーカルコンタクトの形成および細胞質分裂の異常を引き起こす可能性がしめされた。興味深いことに、アクリルアミドゲル濃度よりは、シートにかけた伸展張力のほうが、接着性ならびにその後の増殖速度に及ぼす影響は大きかった。また、接着能が低下した細胞の一部がアポトーシスを起こすことが明らかになった。これらの結果は、アクリルアミドシート上で培養初期に細胞の方向をコントロールできる可能性を示唆している。さらにニワトリ筋芽細胞を用いた実験では、伸展により崩壊した筋原線維が再構成されることが示された。