糖質高分子を用いた肝前駆様細胞の探索と肝臓組織形成場における分子実態の解明

使用碳水化合物聚合物探索肝祖细胞样细胞并阐明肝组织形成领域的分子现实

• 批准号: 13780677
• 负责人: 伊勢 裕彦
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780677/
• 关键词: 肝前駆細胞; 肝細胞; アシアロ糖タンパク質レセプター; 組織工学; 糖質高分子; 肝細胞移植療法; 肝再生; 細胞増殖

近年、幹細胞システムを利用した再生医療が注目され精力的に研究が進められている。この再生医療を展開していくにあたり幹細胞や前駆細胞の効率のよい単離やこれらの細胞の分化制御が必要であることが考えられる。そこで我々は肝臓の移植治療に代わる肝前駆細胞を用いた肝細胞移植療法を開発するにあたり、当研究室で開発された糖質高分子PVLA(poly(N-vinylbenzyl-O-β-D-galactopyranosyl-(1→4)-D-gluconamide))を利用することで効率のよい高増殖性の肝前駆様細胞の単離を検討した.我々は、成体の肝臓において増殖性の高い肝前駆様細胞の単離を行うために肝細胞膜に存在するアシアロ糖タンパク質レセプターの発現に着目した。このレセプターは、肝臓の分化状態に応じて発現が変化することが報告されている。この報告からこのレセプターの発現の低い肝細胞群は分化状態が低く高増殖性であることが考えられる。そこでこのアシアロ糖タンパク質レセプター(ASGPR)の発現を基準に肝細胞を分離することで高増殖性の肝細胞の単離を検討した。このPVLAを利用することでPVLAに対して相互作用が弱い肝細胞を集めることでこのレセプターの発現の低い肝細胞(ASGPR 低発現肝細胞)を得た。これらの肝細胞は全体の細胞数の1〜5%程度であった。そしてこれらの肝細胞の増殖性は、レセプターの発現の高い肝細胞群(約95%)と比較するとおよそ10倍程度DNA合成活性が高いことが明らかになった。またラミニンとコラーゲンタイプIV型を含むコラーゲンゲル内培養を行った場合、ASGPR低発現肝細胞は高い増殖を示した。さらにこのASGPR低発現肝細胞の生体内での増殖を検討するために肝傷害を起こしたラットにASGPR低発現ラット肝細胞を移植しその増殖を検討した.肝細胞移植60日後において移植された肝細胞の肝臓内での占有率を検討したところ,ASGPRで分画していない通常の肝細胞の移植では占有率は7%程度であったのに対して,ASGPR低発現肝細胞の占有率は約80%であり著しい増殖が確認された.このASGPR低発現肝細胞の性質としてEGFレセプター、ラミニンのレセプターであるインテグリンα6、β1の発現が高いこと、さらには細胞のアポトーシスを防ぐタンパクであるBcl-xlの発現が高いことが明らかになった.以上のことからこれまでの研究成果としてASGPR低発現肝細胞が生体内や生体外で高い増殖を示すことや抗アポトーシスタンパクBcl-xlの発現が高いことなどの事実から,現在知られている小型肝細胞やoval cellとは異る肝前駆様細胞の可能性が考えられ,そしてこれらの肝細胞が肝傷害ラットの肝臓内で著しい増殖を示すことから肝細胞移植療法などの再生医療の一助となる知見を得ることができた.さらに糖質高分子PVLAを用いることでこれらの細胞の容易な分離を可能にし,肝前駆様細胞の増殖環境の分子実体としてラミニンとコラーゲンタイプIVが重要であることを明らかにすることができた.

In recent years, stem cells have been used for regenerative medicine. The development of regenerative medicine is necessary for stem cell differentiation. In this study, we developed a new method of using PVLA(poly(N-vinylbenzyl-O-β-D-galactopyranosyl-(1→4)-D-gluconamide)) as a carbohydrate polymer in liver transplantation therapy. The development of high proliferative and high proliferative liver cells in adult liver cells was observed in the presence of high levels of glucose in the liver cell membrane. This report describes the development of liver differentiation in the liver. This report describes the development of low and medium liver cell populations with low and high proliferation. The development of these high reproductive rate hepatocytes (ASGPR) is a benchmark for the isolation of these hepatocytes. The interaction between PVLA and its utilization resulted in the formation of low level hepatocytes (ASGPR low level hepatocytes). 1 ~ 5% of the total number of liver cells. The proliferation of liver cells in the study area was higher than that in the control area (about 95%), and the DNA synthesis activity was higher than that in the control area (about 10 times). In the case of ASGPR, the growth of liver cells is low, and the growth of liver cells is high The proliferation of ASGPR-low-producing hepatocytes in vivo was investigated during liver injury initiation and ASGPR-low-producing hepatocytes transplantation. The percentage of transplanted hepatocytes in the liver was estimated 60 days after transplantation. ASGPR was divided into two groups. The percentage of transplanted hepatocytes in the liver was estimated to be 7% and ASGPR was estimated to be 80%. These ASGPR low level liver cell properties change from EGF to EGF, from EGF The above research results show that ASGPR cells with low development rate are highly proliferated in vivo and in vitro, and the development rate of Bcl-xl cells with low development rate is high. Now, we know the possibility of small hepatocytes and oval cells with different development rate of prehepatic cells. Liver cell transplantation therapy and regenerative medicine are the key to the development of liver injury. The use of PVLA, a carbohydrate polymer, makes it possible for cells to be easily isolated, and the molecular reality of the reproductive environment of prehepatic cells is important.

项目成果

Yang J, Goto M, Ise H, Cho CS, Akaike T.: "Galactosylated alginate as a scaffold for hepatocytes entrapment"Biomaterials.. 23(2). 471-479 (2002)

Yang J，Goto M，Ise H，Cho CS，Akaike T.：“半乳糖基化藻酸盐作为肝细胞截留的支架”生物材料.. 23（2）。

Ise H: "Separation of Mouse Hepatocytes of Distinct Biological Phenotypes Based on Their Asialoglycoprotein Receptor-mediated Binding Affinity to an Artificial Ligand"Journal of Artificial Organs.. 4. 342-347 (2001)

Ise H：“基于脱脂糖蛋白受体介导的与人工配体的结合亲和力来分离不同生物表型的小鼠肝细胞”人工器官杂志.. 4. 342-347 (2001)

Ise H, et al.: "Separation of Mouse Hepatocytes of Distinct biological Phenotypes Based on Their Asialoglycoprotein Receptor-mediated Binding Affinity to an Artificial Ligand"Journal of Artificial Organs. 4. 342-347 (2001)

Ise H 等人：“基于去唾液酸糖蛋白受体介导的人工配体结合亲和力分离不同生物表型的小鼠肝细胞”人工器官杂志。

Yang J, Goto M, Ise H: "Galactosylated alginate as a scaffold for hepatocytes entrapment"Biomaterials. 23(2). 471-479 (2002)

Yang J，Goto M，Ise H：“半乳糖基化海藻酸盐作为肝细胞截留的支架”生物材料。

Hirose S, Ise H, Uchiyama M, Cho CS, Akaike T: "Asialoglycoprotein Receptor Expression in the proliferative State of Hepatocytes"Biochem Biophys Res Commun. 287. 675-681 (2001)

Hirose S、Ise H、Uchiyama M、Cho CS、Akaike T：“肝细胞增殖状态下的去唾液酸糖蛋白受体表达”Biochem Biophys Res Commun。