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規則的な高密度毛細血管網が組み込まれた肝オルガノイドの構築

构建包含规则致密毛细血管网络的肝脏类器官

基本信息

批准号：
22H03942
负责人：
中澤浩二
金额：
$ 11.32万
依托单位：
The University of Kitakyushu
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、新しい三次元組織化培養技術として、ハニカム状の規則的微細孔を有する多孔フィルム内に肝細胞と毛細血管網が共培養された高次な肝組織体（肝オルガノイド）を構築し、その効果と有効性を明らかにすることを目的としている。本年度は、ハニカム多孔フィルム孔内における毛細血管網の発達・成熟化の取り組みと多孔フィルムを培養スキャホールドとして利用した際の肝細胞の機能発現評価を実施した。毛細血管網の発達・成熟化の取り組みでは、ハニカム孔内において血管内細胞（HUVEC）と脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）を共培養することによって血管様ネットワーク構造が構築できることを見出した。このようなネットワーク形成は、ハニカム孔内で伸展したADSC上にHUVECが配置し、その後、HUVECの凝集化を支えるようにASDCが遊走配置することで構築された。さらに、血管様ネットワーク構築におけるHUVECとADSCの最適な混合比および細胞播種密度を見出した。ハニカム多孔フィルム培養における肝細胞の特性を明らかにするために、孔径の異なる多孔フィルム（3～30μm）を用いて初代ラット肝細胞の培養を行った。多孔フィルムで培養された肝細胞は凝集化が促進される傾向が強く、それに伴うスフェロイド様構造の形成と肝機能の高機能発現の維持がみられた。また、多孔フィルムの孔径15～20μmを境目として、それより小さい場合はフィルム表面に細胞が存在し、大きい場合にはフィルム孔内にて細胞が培養されることを明らかにした。以上の結果から、ハニカム多孔フィルムを用いた毛細血管様ネットワーク形成の最適化および多孔フィルム培養における肝細胞の培養特性の一端が明らかとなった。

The aim of this study is to establish a new three-dimensional tissue culture technique for the co-culture of liver cells and capillary networks with regular micropores, and to clarify the nature of the results. This year, the development, maturation, culture and utilization of the capillary network in the porous medium were evaluated. The development and maturation of capillary network were observed in co-culture of vascular endothelial cells (HUVEC) and adipose-derived mesenchymal stem cells (ADSC). HUVEC is arranged on the ADSC, HUVEC is aggregated, and ASDC is arranged on the ADSC. The optimal mixture ratio and cell seeding density of HUVEC ADSC were found in the present study. The characteristics of hepatocytes cultured in porous media with different pore sizes (3~30μm) were studied. The liver cells cultured in porous media have a strong tendency to promote aggregation, and the formation of liver tissue and the maintenance of high function of liver function. The pore size of the porous body is 15~20μm. In the case of small pores, cells are present on the surface of the porous body. In the case of large pores, cells are cultured in the porous body. The above results show that the optimization of capillary formation and porous culture of hepatocytes is very important.