初代肝細胞三次元培養法の薬物代謝シミュレーターへの応用に関する研究

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1.ラット初代培養肝細胞を単層培養系とポリウレタンフォーム(PUF)三次元培養系で培養し、モデル薬物として局所麻酔剤リドカイン(脂溶性物質)と解熱鎮痛薬アセトアミノフェン(水溶性物質)を用いて、その薬物代謝能力について比較検討を行った結果、PUF三次元培養系では生体内と同様にリドカインの脱エチル化(第一相反応)・アセトアミノフェンの抱合化反応(第二相反応)が起こり、しかも従来の単層培養系よりも高い活性を長期間維持できることが示された。2.肝細胞に対する毒性作用を有する上記リドカインの投与濃度を変化させ、PUF三次元培養系と単層培養系で肝細胞の生存率の変化を調べた結果、単層培養系では比較的低濃度から生存率の低下が始まったのに対し、三次元培養系では生体内と同様な濃度で細胞毒性(生存率の低下)の発想が認められた。これらの結果から、肝細胞のPUF三次元培養系を用いることで薬物毒性試験を細胞レベルでシミュレートできる可能性が示唆された。3.レーザー出力制御機能を有する共焦点レーザー顕微鏡を用いて、三次元化した肝細胞集塊内部の生細胞の分布を調べた結果、三次元化していない肝細胞に比べて、三次元集塊化した方が生細胞の割合が多く維持されていることあが示された。このことがPUF三次元培養系で高い肝機能が維持される機能の一つと考えられる。