肝組織培養(yǎng)用裝置、肝組織培養(yǎng)用系統(tǒng)、肝組織的培養(yǎng)方法和肝功能的評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及肝組織培養(yǎng)用裝置、肝組織培養(yǎng)用系統(tǒng)、肝組織的培養(yǎng)方法和肝功能的評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了培養(yǎng)細(xì)胞，使用與該細(xì)胞對(duì)應(yīng)的支架材料是有效的。然而，在使用裝置的情況下，由于與制作裝置的工藝相關(guān)而存在很多制約。
[0003]肝臟以外的臟器的細(xì)胞多為一個(gè)細(xì)胞具有一個(gè)功能。與此相對(duì)，肝臟中的肝細(xì)胞一個(gè)就具有100個(gè)以上的特異性功能。
[0004]然而，以往的培養(yǎng)肝細(xì)胞無法維持或發(fā)揮大多數(shù)的功能。例如，雖然進(jìn)行了很多有關(guān)人工肝臟的研究等，但大多數(shù)的藥物代謝未能實(shí)現(xiàn)。
[0005]本申請(qǐng)發(fā)明人等報(bào)道了:在通過選擇支架材料形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的內(nèi)皮細(xì)胞和肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系中顯示出高的肝功能(參照非專利文獻(xiàn)1、2。)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-244713號(hào)公報(bào)
[0009]非專利文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)1:藤山陽一、田川陽一、其他5人、“與利用管化內(nèi)皮肝細(xì)胞培養(yǎng)用系統(tǒng)的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)中的肝功能的解析(管化內(nèi)皮肝細(xì)胞培養(yǎng)用亍ASr用肝実質(zhì)細(xì)胞i (7)共培養(yǎng)S肝機(jī)能(7)解析)”、第30次日本分子生物學(xué)會(huì)年會(huì)預(yù)稿集、2007
年
[0011]非專利文獻(xiàn)2:YuToyoda,Miho Tamai ,Kasumi Kashikura,Shunsuke Kobayashi ,Yoichi Fujiyama，Tomoyoshi Soga and Yoh-1chi Tagawa，"Acetaminophen-1nducedHepatotoxicity in a Liver Tissue Model Consisting of Primary HepatocytesAssembling around an Endothelial Cell Network^, DRUG METABOLISM ANDDISPOSIT1N，2012，Vol.40,169-177

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的問題
[0013]本申請(qǐng)發(fā)明人等已報(bào)道了:形成網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)皮細(xì)胞和肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系顯示出高的肝功能(參照非專利文獻(xiàn)2)。然而，該結(jié)構(gòu)在構(gòu)建后3天左右開始崩壞。因此，存在難以長期試驗(yàn)的問題。
[0014]本發(fā)明的目的是使形成網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞和肝細(xì)胞系的細(xì)胞的共培養(yǎng)體系的結(jié)構(gòu)得以更長時(shí)間地維持。
[0015]用于解決問題的方案
[0016]本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置的特征在于:具備連接用于至少導(dǎo)入和排出培養(yǎng)基的至少兩條流路的培養(yǎng)室，在上述培養(yǎng)室中容納有作為細(xì)胞的支架材料的凝膠，在所述凝膠上以具有管狀的結(jié)構(gòu)的方式共培養(yǎng)包含內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞、肝細(xì)胞系的細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系。
[0017]本發(fā)明的肝細(xì)胞培養(yǎng)用系統(tǒng)的特征在于:通過在本發(fā)明的肝細(xì)胞培養(yǎng)用裝置上連接栗，從而具備將上述培養(yǎng)基連續(xù)送液至上述培養(yǎng)室內(nèi)的功能或從上述培養(yǎng)室內(nèi)連續(xù)抽吸上述培養(yǎng)基的功能。
[0018]本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法的特征在于:通過在作為細(xì)胞的支架材料的凝膠上至少對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞、肝細(xì)胞系的細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行接種并共培養(yǎng)，從而培養(yǎng)至少包含上述內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞、上述肝細(xì)胞系的細(xì)胞和上述間充質(zhì)細(xì)胞、并且具有管狀的結(jié)構(gòu)的共培養(yǎng)體系。
[0019]本發(fā)明的肝功能的評(píng)價(jià)方法的特征在于:使用根據(jù)本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法培養(yǎng)的共培養(yǎng)體系來評(píng)價(jià)肝功能。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置、肝細(xì)胞培養(yǎng)用系統(tǒng)、肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法和肝功能的評(píng)價(jià)方法能夠使形成網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞和肝細(xì)胞系的細(xì)胞的共培養(yǎng)體系的結(jié)構(gòu)得以長時(shí)間維持。
【附圖說明】
[0022]圖1是用于說明肝組織培養(yǎng)用裝置的一個(gè)實(shí)施例的剖面簡圖。
[0023]圖2是同一實(shí)施例的俯視圖。
[0024]圖3是用于說明肝細(xì)胞培養(yǎng)用系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的簡圖。
[0025]圖4是用于說明肝細(xì)胞培養(yǎng)用系統(tǒng)的其它實(shí)施例的簡圖。
[0026]圖5是表示在HlS凝膠(EHS-gel)上形成網(wǎng)絡(luò)的肝竇內(nèi)皮細(xì)胞和肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的狀態(tài)的照片。
[0027]圖6是以一部分截面示出形成網(wǎng)絡(luò)的包含內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞、肝細(xì)胞系的細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系的結(jié)構(gòu)的示意性立體圖和示意性剖面圖。
[0028]圖7是表示使用肝細(xì)胞進(jìn)行肝功能評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0029]圖8是分別表示使用圖1所示的肝組織培養(yǎng)用裝置共培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞和肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的結(jié)果、以及在其中添加星形細(xì)胞時(shí)的結(jié)果的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置中，上述凝膠優(yōu)選至少含有層粘連蛋白、膠原蛋白和巢蛋白。
[0031]另外，在本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置中，上述凝膠優(yōu)選至少含有ffiS(Engelbreth-Holm-Swarm)-gel ο
[0032]另外，在本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置中，上述間充質(zhì)細(xì)胞優(yōu)選至少包含星形細(xì)胞系的細(xì)胞或成纖維細(xì)胞。
[0033]另外，在本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置中，可舉出:上述培養(yǎng)室的培養(yǎng)室部分和蓋部分能夠開閉，并且在作為上述兩條流路中一個(gè)流路的出口側(cè)流路配置有過濾器的例子。但是，本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置的結(jié)構(gòu)不限定于此。
[0034]另外，在本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置中，可舉出:在上述培養(yǎng)室的至少一部分使用PDMS或硅類橡膠的例子。但是，本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置的結(jié)構(gòu)不限定于此。
[0035]在本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法中，上述凝膠優(yōu)選至少含有層粘連蛋白、膠原蛋白和巢蛋白。
[0036]另外，在本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法中，上述凝膠優(yōu)選至少含有EHS-gel。
[0037]另外，在本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法中，上述間充質(zhì)細(xì)胞優(yōu)選至少包含星形細(xì)胞系的細(xì)胞或成纖維細(xì)胞。
[0038]另外，在本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法中，優(yōu)選為向上述共培養(yǎng)體系中連續(xù)供給培養(yǎng)基。但是，本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法也包括向上述共培養(yǎng)體系中間歇地供給而非連續(xù)供給培養(yǎng)基的構(gòu)成。
[0039]另外，在本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法中，可舉出使用本發(fā)明的肝細(xì)胞培養(yǎng)用裝置或本發(fā)明的肝細(xì)胞培養(yǎng)用系統(tǒng)的例子。但是，本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法不限定于此。
[0040]例如在使用EHS-gel那樣的特殊的支架材料培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞形成管狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在其中對(duì)肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)時(shí)，肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)游離，得到接近生物體內(nèi)的肝組織的結(jié)構(gòu)，顯示出高的肝功能。然而，該結(jié)構(gòu)僅能維持3天左右。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn):通過在該管狀的結(jié)構(gòu)中加入間充質(zhì)細(xì)胞例如星形細(xì)胞，從而可長期維持接近生物體內(nèi)的肝組織的管狀的結(jié)構(gòu)。
[0041]使用本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置或肝組織培養(yǎng)用系統(tǒng)時(shí)，通過從流路向培養(yǎng)室中連續(xù)供給或間歇供給培養(yǎng)基，從而能夠維持良好的培養(yǎng)環(huán)境。本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置和肝組織培養(yǎng)用系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)皿上無法完成的非常接近生物體內(nèi)的環(huán)境。因此，本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置和肝組織培養(yǎng)用系統(tǒng)能夠成為可長時(shí)間維持具有高肝功能的管狀的結(jié)構(gòu)的裝置和系統(tǒng)。
[0042]本發(fā)明的肝組織的培養(yǎng)方法能夠使形成網(wǎng)絡(luò)的包含內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞、肝細(xì)胞系的細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系的管狀的結(jié)構(gòu)得以長時(shí)間維持。特別是，使用本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置或肝組織培養(yǎng)用系統(tǒng)的本發(fā)明的肝組織的培養(yǎng)方法能夠在非常接近生物體內(nèi)的環(huán)境下培養(yǎng)包含內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞、肝細(xì)胞系的細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系O
[0043]本發(fā)明的肝功能的評(píng)價(jià)方法能夠使用根據(jù)本發(fā)明的肝組織的培養(yǎng)方法培養(yǎng)的包含內(nèi)皮細(xì)胞系的細(xì)胞、肝細(xì)胞系的細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)體系來評(píng)價(jià)肝功能。特別是，使用通過使用本發(fā)明的肝組織培養(yǎng)用裝置或肝組織培養(yǎng)用系統(tǒng)的本發(fā)明的肝細(xì)胞的培養(yǎng)方法培養(yǎng)的共培養(yǎng)體系的本發(fā)明的肝功能的評(píng)價(jià)方法能夠在非常接近生物體內(nèi)的環(huán)境下評(píng)價(jià)肝功能。
[0044]本發(fā)明是用于細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)，特別是用于人工肝臟等人工臟器或藥物代謝試驗(yàn)等中