低温灌流培養と血管網付膵島β細胞シートを用いた立体的膵島β細胞組織構築法の確立

本研究では、『生体外血管床灌流培養』『血管網付膵島細胞シート』『段階的積層法』『軽度低温培養』を用いて機能的な立体的膵島β細胞組織の構築法を確立する。そのために、静置培養（①）、人工血管床灌流（②）、動静脈付き組織ラット移植（③）の3実験を行う。細胞はヒト脂肪間葉系幹細胞(hASC)、緑色蛍光蛋白発現臍帯静脈内皮細胞（GFPHUVEC：経時的画像追跡が可能）、発光インスリン分泌ラット膵島β細胞（iGL cell：発光インスリンにより経時的定性比較が可能）を、動物は免疫抑制ラットを使用した。本年度は、①に関しては、血管内皮付膵島β細胞シート（以下：細胞シート）の作製プロトコールを確立した。また、低温度培養における3種共培養系の代謝の変化と血管網構築能の評価を終えた。結論としては、32度で細胞の代謝を抑制されるものの、血管網構築に関しては、37度と大きな差異は認めなかった。そのため、32度で灌流培養することで、代謝を抑制しながら、血管網構築が構築できると考えられ、灌流培養は32度の軽度低温度環境で行うこととした。②に関しては、細胞シートを移植するための、人工血管床作製デバイス、プロトコールを改良し、効率的に施行回数を重ねることができるように準備をした。③に関しては、動静脈付きの膵島β細胞組織を構築するための、血管フラップの作製法を動物実験（ラット）で検討を重ねた。結果として、動静脈シャント血管床が筋肉血管床よりも生体外での膵島β細胞組織構築の成功率が高いことを示せた。

本研究では、『生体外血管床灌流培養』『血管網付膵島細胞シート』『段階的積層法』『軽度低温培養』を用いて機能的な立体的膵島β細胞組織の構築法を確立する。そのために、静置培養（①）、人工血管床灌流（②）、動静脈付き組織ラット移植（③）の3実験を行う。細胞はヒト脂肪間葉系幹細胞(hASC)、緑色蛍光蛋白発現臍帯静脈内皮細胞（GFPHUVEC：経時的画像追跡が可能）、発光インスリン分泌ラット膵島β細胞（iGL cell：発光インスリンにより経時的定性比較が可能）を、動物は免疫抑制ラットを使用した。本年度は、①に関しては、血管内皮付膵島β細胞シート（以下：細胞シート）の作製プロトコールを確立した。また、低温度培養における3種共培養系の代謝の変化と血管網構築能の評価を終えた。結論としては、32度で細胞の代謝を抑制されるものの、血管網構築に関しては、37度と大きな差異は認めなかった。そのため、32度で灌流培養することで、代謝を抑制しながら、血管網構築が構築できると考えられ、灌流培養は32度の軽度低温度環境で行うこととした。②に関しては、細胞シートを移植するための、人工血管床作製デバイス、プロトコールを改良し、効率的に施行回数を重ねることができるように準備をした。③に関しては、動静脈付きの膵島β細胞組織を構築するための、血管フラップの作製法を動物実験（ラット）で検討を重ねた。結果として、動静脈シャント血管床が筋肉血管床よりも生体外での膵島β細胞組織構築の成功率が高いことを示せた。