膵島移植:三次元培養による再構築性膵島の基礎的・応用的研究

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生体の膵内分泌細胞を利用したバイオ型のハイブリツト型人工膵臓は、糖尿病患者の糖代謝機能をふくめた生体のホメオスタシスを生理的状態に維持するための治療装置として、より優れた臨床的効果が期待できる。以前、私たちが開発したハイブリツト型人工膵臓は、膵ラ島細胞をカルチャープレイト上に単層培養し、その培養プレイトを、選択的透過性機能を持つ高分子膜(移植培養細胞と宿主との間に出来る免疫学的なバリヤーとなりうる合成高分子膜)で完全に包み込むdiffusion chamberであった。そこで、今回私たちは、移植材料としての培養細胞をより長期間機能維持させるために、従来の単層培養法から三次元培養へと、培養方法の改善をこころみた。培養にはペプシン消化法にて仔牛皮より抽出精製したcollagenを用いた。膵島は単離精製した新生児ブタ膵細胞を回旋培養器上で約4-5日間回旋培養し、細胞再凝集性を利用した細胞塊を用いた(擬膵島)。培養は、これら擬膵島を、collagen-gel内に封入し、三次元的に培養し、一定培養機関中におけるその生物学的、及び生化学的特性を調べ、次のことを明らかにした。(1)Collagenolysisの問題:しばしば培養床の溶解がおこった。培養液中にnicotinamideを添加する事により、これを防ぐ事が出来た。(2)Collagen繊維のremodelling:線維芽細胞の増殖がおこると培養床のremodellingが生じ、著しく収縮した。Nicotinamideを添加することにより、これを防ぐ事が出来た。