インテリジェント型糖質高分子設計による肝細胞の接着・増殖・分化の制御

通过智能碳水化合物聚合物设计控制肝细胞粘附、增殖和分化

• 批准号: 06267207
• 负责人: 赤池 敏宏
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06267207/
• 关键词: 肝細胞; アシアロ糖タンパク質; DNA合成能; PVLA; 胆汁酸形成分; 表面解析法

我々は、肝細胞の生育にとって必須の因子の1つである基質材料(細胞外マトリックス)サイドから、培養肝細胞の増殖と分化機能発現が制御されているのではないかと考え接着基質PVLA上での細胞応答に関する種々の検討を行ってきた。その結果、アシアロ糖タンパク質を単純モデル化した人工基質材料PVLAを開発した。興味深いことにはこのPVLA水溶液(高分子ミセル)のコーティング濃度を変化させることで、培養肝細胞の接着形態が変化し、それとともに増殖能と分化機能が相反的に変化することが明らかになった。PVLAのコーティング濃度を低くすると接着した肝細胞は伸展形態を示し、DNA合成能の指標である[^3H]-チミジンの取り込みが亢進し、逆にコーティング濃度を高めると接着形態は球状化し、その変化に伴い[^3H]-チミジンの取り込みが顕著に抑制された。さらに、分化機能の指標である胆汁酸形成分泌能は、PVLAのコーティング濃度を高めて球状接着形態をとらせると[^3H]-チミジンの取り込みに相反して上昇する傾向を示した。アシアロ糖タンパク質モデルとして設計されたPVLAが、コーティングする際の溶液濃度によって異なる細胞応答のメカニズムを解明するために濃度の違いによるPVLAの吸着状態の変化をいくつかの表面解析法により検討した。原子間力顕微鏡(AFM)によって濃度依存的なPVLAの吸着状態の変化が観察された。高分解能走査電顕像もあわせて解釈すると高濃度のPVLA水溶液からコートした場合に比べ、低濃度水溶液からのコートでは吸着状態がドメイン状(パッチ状)であり、ガラクトース密度の分布がxy平面内のみならず、垂直方向にも不均一になっているものと推定された。低濃度系ではPVLA培養シャーレ表面でミセル状態からunfoldした状態で吸着したものも相対的に多いと考えられる。すなわち、PVLAの培養シャーレ表面への吸着状態の変化、つまり界面近傍におけるβ-ガラストースのドメイン的な不均一分布を肝細胞が認識して応答性を変えたものと考えられた。

1. The matrix material (extracellular matrix) of the factors essential for the development of hepatocytes and the development of proliferation and differentiation functions of cultured hepatocytes. As a result, PVLA, an artificial matrix material, has been developed. The concentration of PVLA in aqueous solution was changed. The morphology of cultured hepatocytes was changed. The differentiation function was changed. If the concentration of PVLA is low, the liver cells will show a stretched morphology, and the [^3H]-chip concentration, an indicator of DNA synthesis energy, will increase, and the concentration of PVLA will increase. If the concentration of PVLA is high, the subsequent morphology will become spherical, and the [^3H]-chip concentration will be inhibited due to the transformation. Bile acid production and secretion, an indicator of differentiation, tended to increase in PVLA concentrations and spherical morphology. The adsorption state of PVLA was studied by surface analysis method. The adsorption state of PVLA was studied by surface analysis method. The adsorption state of PVLA was studied by surface analysis method. Atomic force microscopy (AFM) is used to investigate the concentration-dependent adsorption state of PVLA. High resolution energy can be used to investigate the electric image of PVLA aqueous solution with high concentration, and the adsorption state of PVLA aqueous solution with low concentration is different from that of PVLA aqueous solution with high concentration. The density distribution of PVLA aqueous solution is uniform in xy plane and nonuniform in vertical direction. Low concentrations of PVLA in the culture medium were observed in the surface, in the unfolded state, in the adsorbed state, and in the opposite state. The change of adsorption state of PVLA culture surface and the heterogeneous distribution of PVLA near the interface make the liver cells realize the change of adsorption state.