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

低温灌注培养三维胰岛β细胞组织构建方法及带血管网的胰岛β细胞片层的建立

• 批准号: 22H03944
• 负责人: 清水 達也
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tokyo Women's Medical University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03944/
• 关键词: 組織工学; 細胞シート; 膵島β細胞; 血管内皮網; 温度変化; 灌流培養; 血管床; 膵臓再生; 立体的組織

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。

In this study, "in vitro vascular bed perfusion culture", "vascular network-based Boshima cell culture", "step stacking method" and "high-temperature low-temperature culture" were used to establish a three-dimensional Boshima β-cell tissue construction method with three functions.そのために, static culture (①), artificial vascular bed perfusion (②), arteriovenous tissue transplantation (③) are all performed. Cells: adipose mesenchymal stem cells (hASC), green uvial protein-expressing umbilical vein endothelial cells (GFPHUVEC: image tracing is possible at the time of 経), 発光インスリンsecreting umbilical cord beta cells (iGL Cell: Qualitative comparison is not possible in the case of 発光インスリンにより経), and animal immunosuppressive treatments are used. This year, the production of ① Sekishi and vascular endothelial β-cell beta cells (hereinafter: cell cells) was established. Evaluation of the metabolic modification and vascular network building capabilities of three co-culture systems of また and low-temperature culture における. Conclusion としては, 32 degrees で Cell metabolism のを inhibition されるものの, vascular network construction に关しては, 37 degrees と大きな difference めなかった.そのため, 32°C perfusion culture することで, metabolism inhibition しながら, vascular network construction がThe establishment of a low-temperature environment of 32 degrees Celsius and perfusion culture can be carried out in a low-temperature environment. ② Sekisuke, cell transplantation, artificial vascular bed production, and artificial vascular bed manufacturingトコールをImprovementし、Efficiencyにimplementation timesを重ねることができるように preparationをした. ③に关しては, arteriovenous payment きの膵岛β-cell tissue をstructuring するための, vascular フラップの manufacturing method をanimal 実験 (ラット) で検 Discussion を重ねた. The results showed that the success rate of in vitro β-cell tissue construction in the arteriovenous and arteriovenous vascular bed and the muscle vascular bed was high.

项目成果

高細胞密度の立体組織への灌流可能な栄養血管網導入を実現する灌流培養技術の開発

开发灌流培养技术，实现将可灌流的营养血管网络引入高细胞密度的三维组织中

• 发表时间: 2023
• 作者: 戸部友輔;本間順;関根秀一;坂口勝久;岩崎清隆;清水達也
• 通讯作者: 清水達也

32℃環境灌流培養における栄養および機能血管を有する内分泌組織構築と移植

32℃灌注培养具有营养和功能血管的内分泌组织的构建和移植

• 发表时间: 2023
• 作者: 矢後博基;本間順;関根秀一;東祐平;清水達也
• 通讯作者: 清水達也

Tricultured Cell Sheets Develop into Functional Pancreatic Islet Tissue with a Vascular Network

• DOI: 10.1089/ten.tea.2022.0167
• 发表时间: 2023-01-27
• 期刊: TISSUE ENGINEERING PART A
• 影响因子: 4.1
• 作者: Homma, Jun;Sekine, Hidekazu;Shimizu, Tatsuya
• 通讯作者: Shimizu, Tatsuya

膵島様組織構築のための血管内皮共培養膵β細胞シートにおける内皮細胞の役割

血管内皮细胞共培养胰腺β细胞片层构建胰岛样组织中内皮细胞的作用

• 发表时间: 2023
• 作者: 本間順;矢後博基;関根秀一;清水達也
• 通讯作者: 清水達也

間欠的加圧による血管内皮共培養系での血管網付与効果の検討

使用间歇加压检查在血管内皮共培养系统中提供血管网络的效果

• 发表时间: 2023
• 作者: 勝浦美沙子;本間 順;東 祐平;関根秀一;清水達也
• 通讯作者: 清水達也