JP2003116531A - 細胞培養物、その培養方法およびその用途 - Google Patents

細胞培養物、その培養方法およびその用途

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JP2003116531A
JP2003116531A JP2001311816A JP2001311816A JP2003116531A JP 2003116531 A JP2003116531 A JP 2003116531A JP 2001311816 A JP2001311816 A JP 2001311816A JP 2001311816 A JP2001311816 A JP 2001311816A JP 2003116531 A JP2003116531 A JP 2003116531A
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cell culture
culturing
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cell
biopolymer matrix
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Hidekazu Takahashi
秀和 高橋
Tatsuya Yamaguchi
達哉 山口
Takuya Ishibashi
石橋  卓也
Masanori Oka
岡  正則
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、医薬品、化粧品の薬効試験、安全
性試験、特に薬物の血管に及ぼす作用を研究する為の有
効な細胞培養物およびその作製方法に関する。 【解決手段】 前駆脂肪細胞が内封される生体高分子マ
トリクス上に血管内皮細胞を培養することにより管腔様
の構成物が形成された細胞培養物、前駆脂肪細胞が内封
される生体高分子マトリクス上に血管内皮細胞を培養す
ることにより管腔様の構成をもつ細胞培養物を形成する
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は医薬品、化粧品の薬
効試験、安全性試験、特に薬物の血管に及ぼす作用を研
究する為の有効な細胞培養物およびその作製方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より医薬品、化粧品など人体に直接
適用されるものについては、その開発段階において種々
の薬効試験、薬理試験、安全性試験が行われている。通
常、これらの試験では、マウス、ラットなどを用いた動
物実験が行われているが、経費、時間、データの信頼性
などの問題に加え、最近では動物愛護の観点から、動物
実験の見直しが求められている。これをうけ、様々な動
物実験代替法が開発されている。これらの方法のうち、
培養細胞を用いた細胞試験では、単層に培養した単一種
類の細胞が用いられることが多い。しかし、体内では単
一種類の細胞が孤立して存在しているわけではなく、種
々の細胞が相互に作用して、それぞれの細胞の生存と機
能保持を行っている。そのため、より生体に近い結果を
得るには、多種類の細胞の相互作用を重視し、細胞の三
次元配列をも考慮したモデル系を用いる必要がある。
【0003】たとえば、血管新生において重要な役割を
果たす血管内皮細胞は単層培養系では敷石状の細胞形態
を示すのに対し、コラーゲンゲルなどの三次元培養基材
を用いて培養することにより形態変化が誘導され生体で
みられるような管腔様の構成物形成が見られる。このよ
うな管腔形成モデルは血管リモデリングの研究、及び血
管透過に関わる種々の関連薬剤を開発する上で非常に有
用である。
【0004】これまで、このような血管培養モデルはデ
キサメタゾンなどの分化誘導因子存在下で、コラーゲン
ゲル上、或はコラーゲンゲル内で培養することにより作
製されていた。分化誘導因子非存在下では管腔形成が効
率よく行われないためである。しかし、デキサメタゾン
などの分化誘導因子の使用は細胞を非生理的条件下にお
くこととなる上、他薬剤の効果を調べる上で、結果の解
釈を困難にしていた。よって、分化因子非存在下、すな
わち生体により近い状態で効率良く管腔形成を起こさせ
ることが望まれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の問題点を解消すべく、分化因子非存在下で血管内皮細
胞を効率良く管腔様の構成物を形成させた血管リモデリ
ングモデルおよびその作製方法を提供することを課題と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意検討を行った。その結果、前駆脂肪細
胞が有効に血管内皮細胞に作用し、管腔様の構成物の形
成を誘導することを見出した。すなわち、本発明は、前
駆脂肪細胞が内封される生体高分子マトリクス上、ある
いはその内部に血管内皮細胞を培養することにより管腔
様の構成物が形成された細胞培養物を提供する。ここで
生体高分子マトリクスとはコラーゲン、ファイブネクチ
ン、コンドロイチン硫酸などから構成される三次元構造
物である。
【0007】本発明はまた、前駆脂肪細胞と血管内皮細
胞と共に生体高分子マトリクスに含み培養することによ
り管腔の構成物が形成された細胞培養物を提供する。
【0008】本発明はまた、上記管腔様の構成をもつ細
胞培養物を形成する方法およびその用途を提供する。
【0009】すなわち本発明は以下の構成からなる。 〔1〕前駆脂肪細胞が内封される生体高分子マトリクス
上に血管内皮細胞を培養することにより管腔様の構成物
が形成された細胞培養物 〔2〕前駆脂肪細胞と血管内皮細胞を共に生体高分子マ
トリクスに含み培養することにより管腔の構成物が形成
された細胞培養物 〔3〕生体高分子マトリクスがコラーゲンゲルである
〔1〕または〔2〕に記載の細胞培養物 〔4〕前駆脂肪細胞が内封される生体高分子マトリクス
上に血管内皮細胞を培養することにより管腔様の構成を
もつ細胞培養物を形成する方法 〔5〕前駆脂肪細胞と血管内皮細胞を共に生体高分子マ
トリクスに含み培養することにより管腔様の構成をもつ
細胞培養物を形成する方法 〔6〕生体高分子マトリクスがコラーゲンゲルである
〔4〕または〔5〕に記載の細胞培養物を形成する方法 〔7〕〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の細胞培養物を
用いて、薬物の薬効試験および/または安全性試験を行
う方法 〔8〕〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の細胞培養物を
用いて、薬物の血管に及ぼす作用の研究を行う方法
【0010】
【発明の実施の形態】本発明において前駆脂肪細胞とは
脂肪細胞へ分化する能力を有する脂肪組織由来の細胞を
いう。成熟した脂肪細胞とは異なり、前駆脂肪細胞は細
胞内に油滴の蓄積が見られない増殖性を有する繊維芽細
胞様の細胞である。前駆脂肪細胞はインシュリン、デキ
サメタゾン等の分化誘導剤を培地中に添加して培養する
ことで、細胞内に油滴が蓄積し、脂肪細胞へと分化す
る。前駆脂肪細胞の由来としては特に生物種または由来
組織を問わないが、ヒト皮膚由来前駆脂肪細胞が好適に
使用される。また、前駆脂肪細胞は、例えば、本細胞は
脂肪組織をコラゲナーゼ等の消化酵素で処理後、遠心沈
さを回収することで得られる。
【0011】本発明において血管内皮細胞とは血管の最
内層を構成する細胞である。血管内皮細胞は大動脈、毛
細血管、静脈などに存在し、剥離法あるいは酵素法によ
り単離される。血管内皮細胞の由来としては特定の生物
種によらないが、ヒト血管由来血管内皮細胞が好適に使
用される。また、市販の正常ヒト臍帯静脈内皮細胞や正
常ヒト臍帯動脈内皮細胞も好適に使用できる。
【0012】本発明において使用される生体高分子マト
リクスとはコラーゲン、ファイブネクチン、コンドロイ
チン硫酸などから構成される三次元構造物である。中で
も、コラーゲンゲルが好適に使用される。
【0013】本発明において使用されるコラーゲンはウ
シ、ブタ、ラットなどの皮膚、腱、尾などに由来し、I
型コラーゲン、特にウシ腱由来I型コラーゲンが好適に
利用される。これらのコラーゲンは例えば、組織を酢酸
や塩酸などの酸性溶液に浸すことにより、溶解、単離さ
れる。また、市販の酸可溶化I型コラーゲンも同じく好
適に使用される。
【0014】本発明における生体高分子マトリクスは、
例えばコラーゲンゲルの場合、コラーゲン分子が分子間
結合することで形成された水和した3次元マトリクスを
さす。コラーゲンゲルを作製する方法としては、例え
ば、酸可溶化I型コラーゲン溶液に緩衝溶液を加え、p
H7程度の中性にし、かかるコラーゲン溶液を10〜40
℃、より好ましくは20〜37℃で保温し、静置することで
得られる。また、かかるコラーゲン溶液には好適に細胞
を培養させるために栄養培地を加えることが望ましい。
また、コラーゲンをゲル化する際、鋳型容器中にて行
う。ゲル化に用いる鋳型容器としては特に限定しない
が、平坦な底面を有する円筒形や角形の容器を用いるこ
とができる。また、細胞への栄養分の供給などの見地か
ら、底面は多孔性の基材である方が好ましい。
【0015】本発明において生体高分子マトリクスに細
胞を内封あるいは含ませる方法としては、例えばコラー
ゲンゲルの場合、例えば中性化したコラーゲン溶液に調
製した細胞浮遊液を、例えば1〜10x104細胞/mlの濃
度になるように、添加、混合したのちゲル化させること
により得られる。この際、細胞を均一に混合させるため
に、好ましくは4〜8℃の低温下で攪拌することが望まし
い。
【0016】本発明において血管内皮細胞を生体高分子
マトリクス上で培養するには、例えばコラーゲンゲル上
で培養するには、ゲル化したコラーゲンの上面に細胞を
0.5〜10x105細胞/cm2、好ましくは1〜3x
105細胞/cm2の密度で播種することで行う。播種す
る時期としては、ゲル化直後でもかまわないが、一定期
間、例えば3〜7日間培地中で培養したあとに行うこと
によっても良好な結果が得られる。
【0017】本発明の培養は分化因子非存在下において
行うことができる。使用する培地としては特に限定しな
いが、DMEM、MEM、αME等が用いられ、特に
7.5%ウシ胎児血清含有DMEMは好適に使用使用さ
れる。
【0018】培養条件は特に限定しないが、例えば37
℃、5%CO2、加湿下で静置培養するなどの、通常の
培養条件で足る。
【0019】培養する期間は特に限定しないが、上記構
成物を培養することで、生体高分子マトリクス上、或い
は生体高分子マトリクス内、例えばコラーゲンゲル上、
或いはコラーゲンゲル内の血管内皮細胞に目視可能な形
態変化が誘導され、管腔様の構成物が形態される。ここ
で、管腔様の構成物とは実際に管状構造を有しているこ
とを要せず、管状、或いは線条様の細胞凝集体、或いは
単なる2次元上の構成物でない3次元上の細胞凝集塊が
形成されれば足りる。このような構造物は例えば、クマ
シーブルーのような染色液で組織を染色することでより
明瞭に識別できることできる。また、顕微鏡的には樹状
突起を有する血管内皮細胞が観察される場合が多く、こ
のような形態変化も大義的には管腔様の構成物として識
別される。
【0020】さらに、本発明における前駆脂肪細胞によ
る血管内皮細胞の管腔様分化誘導促進作用を利用するこ
とで、生体内での血管新生を促進することができる。例
えば、前駆脂肪細胞と血管内皮細胞と共に含む生体高分
子マトリクス例えばコラーゲンゲル等の生体材料を、血
管誘導を目的とする部位に組み込むことにより、生体内
で血管新生を誘導させる効果が期待される。このような
作用は例えば、動脈硬化の治療等に有用である。
【0021】
【実施例】次に、本発明を具体的に実施例にて説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 1.前駆脂肪細胞を内封したコラーゲンゲルの作製 東洋紡績(株)から購入したヒト前駆脂肪細胞を10%牛
血清含有DMEM培地にて培養し、コンフレントに達し
た後、同培地にて細胞を回収し、前駆脂肪細胞懸濁液を
得た。コラーゲンゲル作製方法はベルらの方法(Bell,
E., et al., Proc. Natl.Acad.Sci.USA, 76,1274-,197
9)に準じて行った。すなわち、4℃にて9容量のコラ
ーゲン溶液(オルガノジェネシス社製)に1容量の10
倍濃度のEMEM培地(ギブコ社製)を加え、重曹をp
Hが中性付近になるまで攪拌しながら加えた。さらに1
0%量の牛血清を加えた後、上記前駆脂肪細胞懸濁液
を、最終細胞濃度が5X104個/mlになるようゆっ
くり加え、良く攪拌した。かかる混合溶液を6穴プレー
トに入ったトランスウェル(コースター社製)の内側に
4mlずつ加え、室温にて15分間静置し、ゲル化させ
た後、10%牛血清含有DMEM培地を静かに添加し、
37℃、10%CO2下で3〜5日間培養し、前駆脂肪
細胞を内封したコラーゲンゲルを得た。この培養期間
中、細胞の作用によりコラーゲン分子の再構築が起き、
ゲルが脱水、収縮する。
【0022】2.内皮細胞のコラーゲンゲル上への播
種、培養 セルアプリケーション社から購入したヒト臍帯静脈内皮
細胞を添付の内皮細胞増殖培地で培養し、コンフレント
になった後、同培地にて細胞を回収し、血管内皮細胞懸
濁液を得た。本内皮細胞懸濁液を1.5x105細胞/c
2の密度で、1で得られたコラーゲンゲル上に播種し更
に10日間培養を行った。培養後、クマシーブルー溶液
で定法に従い染色した。得られた写真を図1に示す。形
態観察を行ったところ、管腔様の構成物が観察された。
これに対して、図2は前駆脂肪細胞の代わりにヒト繊維
芽細胞を内封したコラーゲンを使用したものを比較のた
め示す。繊維芽細胞では顕著な管腔形成作用が見られな
いことがわかる。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように前駆脂肪
細胞が内封される生体高分子マトリクス上に血管内皮細
胞を培養することにより管腔様の構成物が形成された細
胞培養物を提供することができる。よって、これを動物
実験代替のモデル系として利用することにより、より生
体に近いかたちで、薬効試験や安全性試験を行うことが
できる。さらに、移植用の生体材料としても用いること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 前駆脂肪細胞が内封されるコラーゲンゲル上
に血管内皮細胞を培養することにより管腔様の構成物が
形成された細胞培養物をクマシーブルーでしたものを上
面から見た図
【図2】 繊維芽細胞が内封されるコラーゲンゲル上に
血管内皮細胞を培養することにより管腔様の構成物が形
成された細胞培養物をクマシーブルーでしたものを上面
から見た図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 正則 福井県敦賀市東洋町10番24号 東洋紡績株 式会社敦賀バイオ研究所内 Fターム(参考) 4B063 QA01 QA05 QQ08 QR69 QR77 QR85 QX01 4B065 AA93X BB25 BC46 CA60

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前駆脂肪細胞が内封される生体高分子マ
    トリクス上に血管内皮細胞を培養することにより管腔様
    の構成物が形成された細胞培養物
  2. 【請求項2】 前駆脂肪細胞と血管内皮細胞を共に生体
    高分子マトリクスに含み培養することにより管腔の構成
    物が形成された細胞培養物
  3. 【請求項3】 生体高分子マトリクスがコラーゲンゲル
    である請求項1または2に記載の細胞培養物
  4. 【請求項4】前駆脂肪細胞が内封される生体高分子マト
    リクス上に血管内皮細胞を培養することにより管腔様の
    構成をもつ細胞培養物を形成する方法
  5. 【請求項5】 前駆脂肪細胞と血管内皮細胞を共に生体
    高分子マトリクスに含み培養することにより管腔様の構
    成をもつ細胞培養物を形成する方法
  6. 【請求項6】 生体高分子マトリクスがコラーゲンゲル
    である請求項4または5に記載の細胞培養物を形成する
    方法
  7. 【請求項7】 請求項1〜3のいずれかに記載の細胞培
    養物を用いて、薬物の薬効試験および/または安全性試
    験を行う方法
  8. 【請求項8】 請求項1〜3のいずれかに記載の細胞培
    養物を用いて、薬物の血管に及ぼす作用の研究を行う方
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015072164A1 (ja) * 2013-11-14 2017-03-16 国立大学法人大阪大学 コラーゲンを含む被膜でコートされた細胞及びその製造方法
WO2020203369A1 (ja) * 2019-04-01 2020-10-08 凸版印刷株式会社 細胞構造体及び細胞構造体の製造方法
JP2022036357A (ja) * 2019-04-01 2022-03-08 凸版印刷株式会社 細胞構造体及び細胞構造体の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015072164A1 (ja) * 2013-11-14 2017-03-16 国立大学法人大阪大学 コラーゲンを含む被膜でコートされた細胞及びその製造方法
WO2020203369A1 (ja) * 2019-04-01 2020-10-08 凸版印刷株式会社 細胞構造体及び細胞構造体の製造方法
CN113677700A (zh) * 2019-04-01 2021-11-19 凸版印刷株式会社 细胞结构体及细胞结构体的制造方法
JP2022036357A (ja) * 2019-04-01 2022-03-08 凸版印刷株式会社 細胞構造体及び細胞構造体の製造方法

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