肝細胞の三次元培養法を利用した動物実験代替のための薬物代謝シミュレーターの開発

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肝細胞の三次元培養法を利用した動物実験代替のための薬物代謝シミュレーターの開発

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Development of a drug metabolism simulator for alternatives to animal testing using three demensional culture of hepatocytes
責任表示:
松下 琢(九大・工学部・助教授)
井嶋 博之(九州大学・工学部・講師)
IJIMA Hiroyuki(九州大学・工学部・講師)
本文言語:
日本語
研究期間:
1997-1998
概要(最新報告):
本研究では初代肝細胞を用いた薬物代謝シミュレーターを開発するにあたり、以下の項目について検討した。 1. 大型動物肝細胞の大量調製法の確立 大型動物肝細胞の大量調製を行うために摘出肝臓をコラゲナーゼ灌流する装置および106μmのメッシュにより細胞単位まで濾過分別する器具を開発した。これにより、体重約10kgのブタ(肝重量:300g)から2.5時間程度で生存率90%以上の肝細胞を約180g(収率:約60%)調製できるようになった。 2. 肝細胞球状組織体(スフェロイド)の早期形成条件の確立 ポリウレタン発泡体(PUF)による肝細胞のスフェロイド形成には3〜7日の培養期間を要する。そこで、PUF原料のポリオールとイソシアネートの混合比を変化させて親水性PUFを作製し、ラット、イヌおよびブタ肝細胞を培養した結果、どの肝細胞も培養1日目に良好なスフェロイドを形成することを見い出した。また、肝細胞が生産する自己分泌物質が肝細胞スフェロイドの早期形成に関与することも見い出した。 3. 既知の薬物であるリドカイン、アセトアミノフェン、7-エトキシクマリンをモデル薬物として使用し、ラット・イヌ・ブタの肝細胞スフェロイドの薬物構造変換機能を評価した。その結果、これらの構造変換過程は生体肝臓で起こる反応過程と同様であることが示された。また、従来の単層培養肝細胞では培養2日程度でこの機能が消失してしまうが、肝細胞スフェロイドでは培養2週間でも良好な機能維持が見られた。 4. 肝細胞スフェロイドの薬物代謝酵素誘導の評価 3-メチルコラントレンによる薬物代謝酵素活性の誘導を取り上げ、肝細胞スフェロイドの応答を評価した。その結果、ラット肝細胞スフェロイドは培養2週間目でも薬物代謝酵素活性が誘導されることを見い出した。 5. 肝細胞スフェロイドの灌流培養装置を利用した薬物代謝速度の評価 PUF/肝細胞スフェロイド充填層型灌流培養装置を開発した。この装置内にラット生体肝臓の1/25の細胞量(約0.4g)を充填し、モデル薬物(リドカイン、アセトアミノフェン)の代謝速度を測定した結果、ラットの全肝臓(約10g)を用いて測定した結果と比べ、単位細胞量当たりほぼ等しい代謝速度が得られた。 続きを見る
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