細胞-糖鎖高分子マトリックス間相互作用の解析による肝細胞のシグナル伝達機能の制御

通过分析细胞-糖聚合物基质相互作用控制肝细胞信号转导功能

• 批准号: 02F00276
• 负责人: 赤池 敏宏
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00276/
• 关键词: 細胞接着マトリックス; 糖鎖高分子; 肝細胞; 接着挙動; アシアロ糖タンパク質レセプター; 肝臓組織工学; インテグリン; 糖鎖高分子上; ASGP-R

細胞接着マトリックスとして設計された糖鎖高分子上での肝細胞の機能や増殖は、細胞表面と材料表面との相互作用、さらには細胞内のシグナルや遺伝子発現の制御によりコントロールできると考えられる。今まで、我々の研究結果から、ポリスチレン表面に吸着されている糖鎖高分子の種類や濃度による表面の幾何学的な構造が変化し、さらに肝細胞の接着挙動や応答性が変わることが示唆された。本研究では、上皮細胞生長因子(EGF)刺激による肝細胞の応答におけるマトリックス効果を検討し、細胞組織工学への応用を目ざしている。天然細胞外マトリックス成分であるフィブロネクチン上で培養した肝細胞に比べ、糖鎖高分子上で培養した肝細胞では、インテグリンのクラスタリングにより活性化されるfocal adhesion kinase(FAK)のチロシンリン酸化や全体的なタンパク質のリン酸化が抑えられていることがわかった。このように、特異的な認識機能を持つ合成糖鎖高分子を細胞接着基質として利用することによって、本来細胞接着分子であるインテグリンを介した接着を制御し、肝細胞のシグナルや機能をコントロールすることが可能である。糖鎖高分子上にくらべ、天然ECM上で培養した肝細胞をEGFで刺激するとより高い増殖能が認められた。一方、糖鎖高分子上で培養した肝細胞にEGFで刺激すると三次元細胞組織を構築し、Tryptophan 2,3-oxygenase(TO)の発現があがることがわかった。これらの結果から、インテグリンシグナルの強度に依存してEGF刺激に対する肝細胞の応答が異なることが示唆された。さらに興味深いことに、EGF刺激に応答する肝細胞挙動はマトリックスにより異なったが、いずれもphosphatidylinositol3-kinase(PI3-kinae)が絡んでいることがわかった。人工接着マトリックスとして糖鎖高分子は細胞組織工学を目指した生体材料として応用が可能であり、細胞の接着シグナルを探る細胞生物学(基礎医学)研究のツールとしても応用が期待される。

Cells then マ ト リ ッ ク ス と し て design さ れ た sugar lock on polymer で の の function は や raised colonization of liver cell, surface と material surface と の interaction, さ ら に は intracellular の シ グ ナ ル や heritage 伝 son 発 is の suppression に よ り コ ン ト ロ ー ル で き る と exam え ら れ る. Today ま で, I 々 の results か ら, ポ リ ス チ レ に ン surface sorption さ れ て い る sugar lock や の polymer concentration に よ な structure が の る surface geometry - し, さ ら の に liver cells then 挙 dynamic や 応 a sexual が - わ る こ と が in stopping さ れ た. This study で は, epithelial growth factor (EGF) stimulation に よ る hepatocellular の 応 answer に お け る マ ト リ ッ ク ス unseen fruit を beg し 検, tissue engineering へ の 応 through を ざ し て い る. Natural extracellular マ ト リ ッ ク ス composition で あ る フ ィ ブ ロ ネ ク チ nurturing で ン し に た liver cells than nurturing で べ, sugar lock polymer し た hepatocellular で は, イ ン テ グ リ ン の ク ラ ス タ リ ン グ に よ り activeness さ れ る focal adhesion Kinase (FAK () の チ ロ シ ン リ ン acidification や all な タ ン パ ク qualitative の リ ン acidification が え suppression ら れ て い る こ と が わ か っ た. こ の よ う に, specific な know function を つ sugar lock polymer を cells and matrix と し て using す る こ と に よ っ て, cell and molecular originally で あ る イ ン テ グ リ ン を interface し た then を suppression し, liver cell の シ グ ナ ル や function を コ ン ト ロ ー ル す る こ と が may で あ る. <s:1> た hepatocytes cultured on にくらべ glycolocked macromolecules and で on natural ECM をEGFで stimulation するとよ <s:1> high <s:1> proliferation ability が recognition められた. Side, sugar lock on polymer で cultivate し に EGF で た liver cells stimulate す る と を three-d cell tissue construct し, 2, 3 - oxygenase Tryptophan (TO) の 発 now が あ が る こ と が わ か っ た. こ れ ら の results か ら, イ ン テ グ リ ン シ グ ナ ル の strength に dependent し て EGF stimulation に す seaborne る hepatocellular の 応 answer が different な る こ と が in stopping さ れ た. さ ら に tumblers deep い こ と に, EGF stimulation に 応 answer す 挙 る liver cells move は マ ト リ ッ ク ス に よ り different な っ た が, い ず れ も phosphatidylinositol3 - kinase (PI3 - kinae) が collaterals ん で い る こ と が わ か っ た. Artificial then マ ト リ ッ ク ス と し て sugar lock polymer は tissue engineering を refers し た raw material と し て 応 may use が で あ り, cell の then シ グ ナ ル を agent る cell biology (basic medical research の ツ ー ル と し て も 応 with が expect さ れ る.

项目成果

S-H.Kim, J-H.Kim, T.Akaike: "Regulation of cell adhesion signaling by synthetic glycoppolymer matrix in primary cultured hepatocyte."FEBS Letters. 553. 433-439 (2003)

S-H.Kim、J-H.Kim、T.Akaike：“原代培养肝细胞中合成糖聚合物基质对细胞粘附信号的调节。”FEBS 快报。

S-H Kim T.Hoshiba, T.Akaike: "Effect of carbohydrates attached to polystyrene on hepatocyte morphology on sugar-derivated polystyrene matrices."J.Biomed.Mater.Res.. 67A. 1351-1359 (2003)

S-H Kim T.Hoshiba、T.Akaike：“附着在聚苯乙烯上的碳水化合物对糖衍生聚苯乙烯基质上肝细胞形态的影响。”J.Biomed.Mater.Res. 67A。

S-H.Kim, T.Hoshiba, T.Akaike: "Hepatocyte behavior on synthetic glycopolymer matrix : inhibitory effect of receptor-ligand binding on hepatocyte spreading"Biomaterials. 25. 1813-1823 (2004)

S-H.Kim、T.Hoshiba、T.Akaike：“合成糖聚合物基质上的肝细胞行为：受体-配体结合对肝细胞扩散的抑制作用”生物材料。