JPH0728730B2 - 擬膵島および拡散チャンバー型人工膵臟 - Google Patents
擬膵島および拡散チャンバー型人工膵臟Info
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- JPH0728730B2 JPH0728730B2 JP63072884A JP7288488A JPH0728730B2 JP H0728730 B2 JPH0728730 B2 JP H0728730B2 JP 63072884 A JP63072884 A JP 63072884A JP 7288488 A JP7288488 A JP 7288488A JP H0728730 B2 JPH0728730 B2 JP H0728730B2
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- diffusion chamber
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/022—Artificial gland structures using bioreactors
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、３次元培養した擬膵島、すなわち膵島およ
び／または膵島細胞塊と、これを用いた拡散チャンバー
型人工膵臓に関するものである。より詳しくは、この発
明は、この擬膵島と、増殖機能とホルモン等の分泌制御
機能とも維持可能とした生体外再構築性膵島細胞器官
（すなわち膵内分泌細胞（膵島）またはその細胞塊を３
次元培養してなる器官）を用いた拡散チャンバー型人工
膵臓に関するものである。
び／または膵島細胞塊と、これを用いた拡散チャンバー
型人工膵臓に関するものである。より詳しくは、この発
明は、この擬膵島と、増殖機能とホルモン等の分泌制御
機能とも維持可能とした生体外再構築性膵島細胞器官
（すなわち膵内分泌細胞（膵島）またはその細胞塊を３
次元培養してなる器官）を用いた拡散チャンバー型人工
膵臓に関するものである。
（背景技術） 糖尿病の治療方法の新しい試みとして、人工膵臓が研究
されている。
されている。
この研究途上にある人工膵臓は、異種生体の生きた膵内
分泌細胞を生体内に移植して機能させるようにしたもの
であり、移植する膵内分泌細胞を生体の拒絶反応から防
御し、その機能を維持可能とする特定の材料で保護した
ものである。
分泌細胞を生体内に移植して機能させるようにしたもの
であり、移植する膵内分泌細胞を生体の拒絶反応から防
御し、その機能を維持可能とする特定の材料で保護した
ものである。
人工膵臓にはその移植部位により循環経路内設置型人工
膵臓（ハイブリッド型人工膵臓）と腹膣内設置型人工膵
臓とが考えられているが、現状においてはいずれのもの
も線維芽細胞の増殖による血栓の形成あるいは膵内分泌
細胞の生育阻害、また膵内分泌細胞の機能低下が問題と
なっており、長期使用に耐えるものとはなっていない。
膵臓（ハイブリッド型人工膵臓）と腹膣内設置型人工膵
臓とが考えられているが、現状においてはいずれのもの
も線維芽細胞の増殖による血栓の形成あるいは膵内分泌
細胞の生育阻害、また膵内分泌細胞の機能低下が問題と
なっており、長期使用に耐えるものとはなっていない。
たとえば、腹膣内設置型人工膵臓の一つに拡散チャンバ
ー型人工膵臓（Diffusion chamber）がある。これは、
インスリンやブドウ糖を透過させる高分子の細胞保護膜
または支持膜によって膵内分泌細胞を被包したものであ
る。この拡散チャンバー型人工膵臓を糖尿病患者の皮下
に埋め込むことにより、糖尿病の治療に要するインスリ
ンの必要量を数ケ月間は減少させることができる。
ー型人工膵臓（Diffusion chamber）がある。これは、
インスリンやブドウ糖を透過させる高分子の細胞保護膜
または支持膜によって膵内分泌細胞を被包したものであ
る。この拡散チャンバー型人工膵臓を糖尿病患者の皮下
に埋め込むことにより、糖尿病の治療に要するインスリ
ンの必要量を数ケ月間は減少させることができる。
しかしながら、より長期間治療に用いることはできな
い。
い。
これは、比較的短期間のうちに細胞保護膜が繊維性肉芽
細胞に被包されてしまいインスリンやブドウ糖の透過が
阻止されること、また、膵内分泌細胞の長期培養自体が
困難であることによる。すなわち、膵内分泌細胞よりも
遠い速度で類線維芽細胞が増殖するので、ついには膵内
分泌細胞の生育が阻止され、機能低下が生じる。
細胞に被包されてしまいインスリンやブドウ糖の透過が
阻止されること、また、膵内分泌細胞の長期培養自体が
困難であることによる。すなわち、膵内分泌細胞よりも
遠い速度で類線維芽細胞が増殖するので、ついには膵内
分泌細胞の生育が阻止され、機能低下が生じる。
一方、近年、ヒトやブタ等大動物の膵内分泌細胞の培養
方法として、細胞外のマトリックスを用いて膵内分泌細
胞を再構築させ膵島器官を形成するという３次元培養法
が注目されている。この３次元培養法によれば、膵内分
泌細胞の再構築を促進し、細胞間の相互関係を良好に維
持でき、生理的機構にかなった培養細胞を形成すること
ができると考えられている。
方法として、細胞外のマトリックスを用いて膵内分泌細
胞を再構築させ膵島器官を形成するという３次元培養法
が注目されている。この３次元培養法によれば、膵内分
泌細胞の再構築を促進し、細胞間の相互関係を良好に維
持でき、生理的機構にかなった培養細胞を形成すること
ができると考えられている。
そこで、人工膵臓にも３次元培養法により形成した生体
外再構築性膵島を用いることが期待される。しかしなが
ら長期の使用に耐える人工膵臓とするためには、この３
次元培養法により形成した再構築性膵島を用いる場合で
あっても前述の線維芽細胞の増殖による膵内分泌細胞の
生育阻害や膵内分泌細胞の機能低下の問題を解決するこ
とが必要となる。
外再構築性膵島を用いることが期待される。しかしなが
ら長期の使用に耐える人工膵臓とするためには、この３
次元培養法により形成した再構築性膵島を用いる場合で
あっても前述の線維芽細胞の増殖による膵内分泌細胞の
生育阻害や膵内分泌細胞の機能低下の問題を解決するこ
とが必要となる。
このため、増殖機能とホルモン等の分泌制御機能を維持
することのできる、擬膵島、すなわち膵島および／また
は膵島細胞塊を３次元培養する新たな技術と、この擬膵
島を使用した長期使用できるようにした人工膵臓の開発
が望まれている。
することのできる、擬膵島、すなわち膵島および／また
は膵島細胞塊を３次元培養する新たな技術と、この擬膵
島を使用した長期使用できるようにした人工膵臓の開発
が望まれている。
（発明の目的） この発明は上述した生体外再構築性膵島器官の長期培養
にともなう問題点を解決しようとするものであり、線維
芽細胞の過剰の増殖を抑制し、膵内分泌細胞自体の生育
を促進し、膵内分泌細胞自体の諸機能および増殖機能を
維持可能とした擬膵島、すなわち、膵島および／または
膵島細胞塊と、これを使用して長期使用可能な人工膵臓
を提供することを目的としている。
にともなう問題点を解決しようとするものであり、線維
芽細胞の過剰の増殖を抑制し、膵内分泌細胞自体の生育
を促進し、膵内分泌細胞自体の諸機能および増殖機能を
維持可能とした擬膵島、すなわち、膵島および／または
膵島細胞塊と、これを使用して長期使用可能な人工膵臓
を提供することを目的としている。
（発明の開示） 上記の目的を実現するため、この発明の擬膵島は、シス
チン・フリー培地または培養液で初期培養し、次にニコ
チンアミド、３−イソブチル−１−メチルキサンチン
（IBMX）および／またはセルレインを添加した培地およ
び／または培養液で膵島および／または膵島細胞塊を３
次元培養してなることを特徴としている。
チン・フリー培地または培養液で初期培養し、次にニコ
チンアミド、３−イソブチル−１−メチルキサンチン
（IBMX）および／またはセルレインを添加した培地およ
び／または培養液で膵島および／または膵島細胞塊を３
次元培養してなることを特徴としている。
膵島および／または膵島細胞塊の３次元培養方法は、前
述のように、膵内分泌細胞をコラーゲンゲル等の細胞外
マトリックスに３次元培養し、再構築させて膵島器官を
形成する培養方法である。この３次元培養法によると、
膵内分泌細胞がヒトやブタ等の大動物のものであっても
それら細胞の再構築を促進し、細胞間相互の関係を維持
させ、生理的機構に適合するように培養でき、人工膵臓
への利用に適する細胞にすることができる。
述のように、膵内分泌細胞をコラーゲンゲル等の細胞外
マトリックスに３次元培養し、再構築させて膵島器官を
形成する培養方法である。この３次元培養法によると、
膵内分泌細胞がヒトやブタ等の大動物のものであっても
それら細胞の再構築を促進し、細胞間相互の関係を維持
させ、生理的機構に適合するように培養でき、人工膵臓
への利用に適する細胞にすることができる。
この発明においては、このような３次元培養法により再
構築性膵島を形成するに際し、線維芽細胞の増殖を抑制
するため、その初期をシスチン・フリー培地および／ま
たは培養液で培養する。この場合、その初期期間として
は、たとえば２日間程度とすることができる。また、シ
スチン・フリー培地には滅菌したシスチン・フリーに加
えてニコチンアミドを含有させることができる。
構築性膵島を形成するに際し、線維芽細胞の増殖を抑制
するため、その初期をシスチン・フリー培地および／ま
たは培養液で培養する。この場合、その初期期間として
は、たとえば２日間程度とすることができる。また、シ
スチン・フリー培地には滅菌したシスチン・フリーに加
えてニコチンアミドを含有させることができる。
この発明においては、このような初期培養後、マトリッ
クス内の膵島細胞の遊走性を高め、膵島細胞がマトリッ
クスに生じる空泡中に増殖し、その機能を維持すること
ができるように培地および／または培養液にニコチンア
ミドおよび／または３−イソブチル−１−メチルキサン
チンを添加して培養する。この際、培地または培養液に
セルレイン等を添加してもよい。
クス内の膵島細胞の遊走性を高め、膵島細胞がマトリッ
クスに生じる空泡中に増殖し、その機能を維持すること
ができるように培地および／または培養液にニコチンア
ミドおよび／または３−イソブチル−１−メチルキサン
チンを添加して培養する。この際、培地または培養液に
セルレイン等を添加してもよい。
この発明の擬膵島は以上のように特定の培地および／ま
たは培養液で３次元培養したものであり、この発明の拡
散チャンバー型人工膵臓はそのような再構築性膵島を高
分子膜で被包したことを特徴としている。
たは培養液で３次元培養したものであり、この発明の拡
散チャンバー型人工膵臓はそのような再構築性膵島を高
分子膜で被包したことを特徴としている。
拡散チャンバー型人工膵臓は、高分子膜によって膵内分
泌細胞を被包し、患者の皮下あるいは腹膣内等に移植で
きるようにしたものである。移植後にその数や位置の確
認が容易であり、摘出交換もできること、および循環経
路内で使用する人工心臓のタイプと異なり血栓形成の問
題が生じないことから、この発明の人工膵臓は拡散チャ
ンバー型としている。
泌細胞を被包し、患者の皮下あるいは腹膣内等に移植で
きるようにしたものである。移植後にその数や位置の確
認が容易であり、摘出交換もできること、および循環経
路内で使用する人工心臓のタイプと異なり血栓形成の問
題が生じないことから、この発明の人工膵臓は拡散チャ
ンバー型としている。
この発明の人工膵臓に使用する高分子膜は、インスリン
を透過させるが免疫担体細胞および／または抗体免疫グ
ロブリンの透過を阻止する孔径の薄膜とすることが好ま
しい。これにより、移植された膵島細胞をマクロファー
ジやリンパ球、γ−グロブリン等から保護し、かつ体液
からの栄養と酸素補給を可能にして膵島細胞の生育を図
り、機能を維持することができる。また膵島細胞から分
泌されたインスリンを速やかに循環血液中に放出させる
ことができる。
を透過させるが免疫担体細胞および／または抗体免疫グ
ロブリンの透過を阻止する孔径の薄膜とすることが好ま
しい。これにより、移植された膵島細胞をマクロファー
ジやリンパ球、γ−グロブリン等から保護し、かつ体液
からの栄養と酸素補給を可能にして膵島細胞の生育を図
り、機能を維持することができる。また膵島細胞から分
泌されたインスリンを速やかに循環血液中に放出させる
ことができる。
このような高分子膜で膵島を被包するに際しては、その
再構築性膵島を培地と共に挾むようにすることができ
る。
再構築性膵島を培地と共に挾むようにすることができ
る。
以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
実施例１〜2:生体外再構築性膵島器官の作成 再構築性膵島の形成材料とする膵内分泌細胞としては、
生後７〜８日の新生児ブタのものを用いた。また、膵臓
は、ブタにエーテルとケタラールの麻酔後、直ちに無菌
的に摘出し、血管、リンパ節および結合組織を取り除い
て使用した。
生後７〜８日の新生児ブタのものを用いた。また、膵臓
は、ブタにエーテルとケタラールの麻酔後、直ちに無菌
的に摘出し、血管、リンパ節および結合組織を取り除い
て使用した。
そのようにして得た膵臓を小さく細切した後、100mlの
三角フラスコに移し、組織培養液（RPMI1640）で３回洗
浄した。洗浄では、スターラを５分間、200〜400rpmで
回した後３分間静置し、その上清を除去する。洗浄後、
新たに0.001％EDTA、400PU/ml dispase（type 1;合同
清酒株式会社）、10％ウシ胎児血清 （Fetas Bovine Serum;FBS）,11.0mM D−Glucoseおよび
10μM モノヨード酢酸（IAA）を含むRPMI1640を用いて
前述と同様な操作を繰り返し、その上清を除去した。細
胞は、1200rpm、５分間遠心することにより収集した。
三角フラスコに移し、組織培養液（RPMI1640）で３回洗
浄した。洗浄では、スターラを５分間、200〜400rpmで
回した後３分間静置し、その上清を除去する。洗浄後、
新たに0.001％EDTA、400PU/ml dispase（type 1;合同
清酒株式会社）、10％ウシ胎児血清 （Fetas Bovine Serum;FBS）,11.0mM D−Glucoseおよび
10μM モノヨード酢酸（IAA）を含むRPMI1640を用いて
前述と同様な操作を繰り返し、その上清を除去した。細
胞は、1200rpm、５分間遠心することにより収集した。
次にその細胞を少量のPRMI1640に懸濁し、それを４％BA
S含有RPMI1640上に重層した。600rpm、10分間遠心後、
４％BSA下に沈澱した細胞を前述のIAA含有PRMI1640を用
いて数回洗浄した。
S含有RPMI1640上に重層した。600rpm、10分間遠心後、
４％BSA下に沈澱した細胞を前述のIAA含有PRMI1640を用
いて数回洗浄した。
一方、pHを7.4に調節したRPMI1640、11.0mM D−Glucose
および10％FBSを含有する培養液を調製した。そしてそ
の培養液を用いて前述の細胞懸濁液を作り、約10〜15ml
ずつ４つの蓋付フラスコに分注した。これらのフラスコ
を８の字を描くシューカーの上に置き、約２日間、１分
間に９回転描写する速度でゆっくりと振盪した。この
間、細胞は細胞塊をつくりながらフラスコの底に着床し
た。
および10％FBSを含有する培養液を調製した。そしてそ
の培養液を用いて前述の細胞懸濁液を作り、約10〜15ml
ずつ４つの蓋付フラスコに分注した。これらのフラスコ
を８の字を描くシューカーの上に置き、約２日間、１分
間に９回転描写する速度でゆっくりと振盪した。この
間、細胞は細胞塊をつくりながらフラスコの底に着床し
た。
２日間の振盪培養後、上清にある浮遊細胞を静かに除去
した後、着床した細胞塊を機械的刺激により剥離した。
剥離した細胞塊をさらに２日間シェーカー上で浮遊振盪
培養した。この間細胞塊はさらに大きな細胞塊を形成し
た。
した後、着床した細胞塊を機械的刺激により剥離した。
剥離した細胞塊をさらに２日間シェーカー上で浮遊振盪
培養した。この間細胞塊はさらに大きな細胞塊を形成し
た。
この細胞塊を集め、5.0mlのFBSに懸濁し、それを20mlの
コラーゲンゲルマトリックス内に添加し、よく懸濁し、
膵島細胞塊または膵島を３次元培養した。コラーゲンゲ
ルマトリックスを用いた３次元培養には、最初の２日間
はシスチン・フリー培養液を用いた。すなわち、コラー
ゲンゲルマトリックスの組成を0.5％コラーゲン溶液typ
eP−１（登録商標;kokengel matrix）、10倍の滅菌した
シスチン・フリー培養液/NaHCO3、滅菌した緩衝液（0.0
5 NaOHおよびHEPES200mMの100ml中、2.2gNaHCO3）を容
積比8:1:1とし、またマトリックス中のFBSが約20％にな
るようにした。この場合、培養の層構成は第１図に示す
ように、上清培養液（１）、コラーゲンゲルマトリック
ス中に膵島および／または膵島細胞塊が分散している細
胞層（２）、コラーゲンゲルマトリックス中に膵島また
は細胞が分散していないベース層（３）からなるもので
あった。
コラーゲンゲルマトリックス内に添加し、よく懸濁し、
膵島細胞塊または膵島を３次元培養した。コラーゲンゲ
ルマトリックスを用いた３次元培養には、最初の２日間
はシスチン・フリー培養液を用いた。すなわち、コラー
ゲンゲルマトリックスの組成を0.5％コラーゲン溶液typ
eP−１（登録商標;kokengel matrix）、10倍の滅菌した
シスチン・フリー培養液/NaHCO3、滅菌した緩衝液（0.0
5 NaOHおよびHEPES200mMの100ml中、2.2gNaHCO3）を容
積比8:1:1とし、またマトリックス中のFBSが約20％にな
るようにした。この場合、培養の層構成は第１図に示す
ように、上清培養液（１）、コラーゲンゲルマトリック
ス中に膵島および／または膵島細胞塊が分散している細
胞層（２）、コラーゲンゲルマトリックス中に膵島また
は細胞が分散していないベース層（３）からなるもので
あった。
その後、さらに0.1mM IBMXを添加した培地で培養した
（実施例１）。
（実施例１）。
また、IBMXの代わりに10mMニコチンアミドを添加した培
地を用いて同様に培養した（実施例２）。
地を用いて同様に培養した（実施例２）。
上記実施例における培養状況を観察した。その結果、第
２図（ａ）に示すように形成された膵島細胞塊はコラー
ゲンゲルマトリックス内に置かれると、まず第２図
（ｂ）に示すようにコラーゲンゲルマトリックスに包埋
されるが、培養期間中においては、膵島細胞塊に混ざっ
ていた外分泌細胞からの酵素（コラゲナーゼ様物質）の
ためコラーゲンゲルが溶解し、第２図（ｃ）に示すよう
に膵島細胞塊周辺に空泡が形成された。一方、膵島細胞
塊はコラーゲンゲルマトリックス内を遊走し、第２図
（ｄ）または第２図（ｅ）に示すように、空泡となった
コラーゲンゲル空間を埋めるように増殖した。
２図（ａ）に示すように形成された膵島細胞塊はコラー
ゲンゲルマトリックス内に置かれると、まず第２図
（ｂ）に示すようにコラーゲンゲルマトリックスに包埋
されるが、培養期間中においては、膵島細胞塊に混ざっ
ていた外分泌細胞からの酵素（コラゲナーゼ様物質）の
ためコラーゲンゲルが溶解し、第２図（ｃ）に示すよう
に膵島細胞塊周辺に空泡が形成された。一方、膵島細胞
塊はコラーゲンゲルマトリックス内を遊走し、第２図
（ｄ）または第２図（ｅ）に示すように、空泡となった
コラーゲンゲル空間を埋めるように増殖した。
膵像細胞塊の培養期間中、培地に蓄積したインスリン量
を測定することにより膵島細胞塊の機能評価を行った。
を測定することにより膵島細胞塊の機能評価を行った。
結果を第３図（ａ）に示した。
この図から、この発明の実施例の膵島細胞塊は培養開始
後30日経過してもインスリン分泌機能を維持しているこ
とがわかる。
後30日経過してもインスリン分泌機能を維持しているこ
とがわかる。
比較例 １〜３ 比較例として、膵島細胞塊の培養を３次元培養とせず、
プラスチック培養皿（比較例１）あるいはコラーゲンで
コーティングしたプラスチック培養皿（比較例２）上で
膵内分泌細胞塊を単層形成させることにより行った。ま
たコラーゲンゲルを用いて３次元培養はするが、培養液
にIBMXあるいはニコチンアミドを添加せず、RPMI1640、
11.0mM D−Glucoseおよび10％FBSからなる培養液を用い
て培養した（比較例３）。
プラスチック培養皿（比較例１）あるいはコラーゲンで
コーティングしたプラスチック培養皿（比較例２）上で
膵内分泌細胞塊を単層形成させることにより行った。ま
たコラーゲンゲルを用いて３次元培養はするが、培養液
にIBMXあるいはニコチンアミドを添加せず、RPMI1640、
11.0mM D−Glucoseおよび10％FBSからなる培養液を用い
て培養した（比較例３）。
比較例の培養状況を観察したところ、培養期間中膵島細
胞塊周辺に空泡は形成されるが、膵島細胞はマトリック
ス内を遊走せず、空泡内に増殖することもなかった。
胞塊周辺に空泡は形成されるが、膵島細胞はマトリック
ス内を遊走せず、空泡内に増殖することもなかった。
この比較例１〜３の膵島細胞塊についても、その培養期
間中、培地に蓄積したインスリン量を測定することによ
り膵島細胞塊の機能評価を行った。
間中、培地に蓄積したインスリン量を測定することによ
り膵島細胞塊の機能評価を行った。
第３図（ａ）および第３図（ｂ）からは、単層形成した
比較例１〜２の膵島細胞は培養開始後直ちに機能低下を
きたし、また培養液にIBMXあるいはニコチンアミドを添
加せずに３次元培養した比較例３の膵島細胞はインスリ
ン分泌機能が十分に高まらないまま培養開始後６日から
機能低下をきたしていることがわかる。
比較例１〜２の膵島細胞は培養開始後直ちに機能低下を
きたし、また培養液にIBMXあるいはニコチンアミドを添
加せずに３次元培養した比較例３の膵島細胞はインスリ
ン分泌機能が十分に高まらないまま培養開始後６日から
機能低下をきたしていることがわかる。
実施例３〜4:拡散チャンバー型人工膵臓の作成 上記実施例１または実施例２で３次元培養した膵島およ
び細胞塊（再構築性膵島器官）を用いて第４図に示した
ように拡散チャンバー型人工膵臓を作成した。
び細胞塊（再構築性膵島器官）を用いて第４図に示した
ように拡散チャンバー型人工膵臓を作成した。
すなわち、培養した膵島細胞塊（４）を培地と共にポリ
エステルまたはポリカーボネート薄膜（５）（６）で挾
むように被包し、それを抗血栓剤であるポリウレタン尿
素でコーティングした支持台（７）の上に静かにのせ、
シリコーン製のＯリング（８）で固定した。また、支持
台を使用せずに熱圧着または接着剤を使用することも可
能である（第５図）。
エステルまたはポリカーボネート薄膜（５）（６）で挾
むように被包し、それを抗血栓剤であるポリウレタン尿
素でコーティングした支持台（７）の上に静かにのせ、
シリコーン製のＯリング（８）で固定した。また、支持
台を使用せずに熱圧着または接着剤を使用することも可
能である（第５図）。
この拡散チャンバー型人工膵臓を、ストレプトマイシン
で糖尿病にしたマウスおよびNODマウス（一型糖尿病ま
たはIDDM＝インスリン依存型糖尿病）の腹膣内に移植し
た。
で糖尿病にしたマウスおよびNODマウス（一型糖尿病ま
たはIDDM＝インスリン依存型糖尿病）の腹膣内に移植し
た。
この結果、実施例の拡散チャンバー型人工膵臓を移植し
たマウスは尿糖の消失、体重の増加、ブドウ糖負荷試験
時における耐糖能の正常化等の代謝の改善を示し、長期
移植の可能性が示唆された。
たマウスは尿糖の消失、体重の増加、ブドウ糖負荷試験
時における耐糖能の正常化等の代謝の改善を示し、長期
移植の可能性が示唆された。
比較例 ４〜６ 比較例１〜３で培養した膵糖細胞塊を用いて同様に拡散
チャンバー型人工膵臓を作成した。
チャンバー型人工膵臓を作成した。
比較例４〜６についても、拡散チャンバー型人工膵臓
を、ストレプトマイシンで糖尿病にしたマウスの腹膣内
に移植した。比較例の拡散チャンバー型人工膵臓を移植
したマウスは一時的に代謝の改善を示したにすぎず、長
期移植の可能性は否定された。
を、ストレプトマイシンで糖尿病にしたマウスの腹膣内
に移植した。比較例の拡散チャンバー型人工膵臓を移植
したマウスは一時的に代謝の改善を示したにすぎず、長
期移植の可能性は否定された。
（発明の効果） この発明の膵島および／または膵糖細胞塊の培養方法に
より、培養期間中、膵糖細胞は線維芽細胞の増殖による
生育阻害を受けることなく、マトリックス内に良好に増
殖し、インスリン分泌等の諸機能を維持する。従って、
この発明によれば膵島細胞を長期培養可能なものとする
ことができる。
より、培養期間中、膵糖細胞は線維芽細胞の増殖による
生育阻害を受けることなく、マトリックス内に良好に増
殖し、インスリン分泌等の諸機能を維持する。従って、
この発明によれば膵島細胞を長期培養可能なものとする
ことができる。
また、この発明の拡散チャンバー型人工膵臓によれば、
上記の長期培養可能な膵島細胞（再構築性膵島器官）を
使用するので、長期間使用できる人工膵臓が提供され
る。
上記の長期培養可能な膵島細胞（再構築性膵島器官）を
使用するので、長期間使用できる人工膵臓が提供され
る。
第１図は、この発明の生体外再構築性膵島器官の作成方
法で使用する培地の断面図である。 第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、それぞれ培
養時の膵島細胞塊の形態を現す図面代用の顕微鏡写真で
ある。 第３図（ａ）（ｂ）は、それぞれ培養時における膵島細
胞塊のインスリン分泌機能の経時変化を表す相関図であ
る。 第４図および第５図は、この発明の拡散チャンバー型人
工膵臓の実施例の分解斜視図である。 １……上清培養液 ２……細胞層 ３……ベース層
法で使用する培地の断面図である。 第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、それぞれ培
養時の膵島細胞塊の形態を現す図面代用の顕微鏡写真で
ある。 第３図（ａ）（ｂ）は、それぞれ培養時における膵島細
胞塊のインスリン分泌機能の経時変化を表す相関図であ
る。 第４図および第５図は、この発明の拡散チャンバー型人
工膵臓の実施例の分解斜視図である。 １……上清培養液 ２……細胞層 ３……ベース層
Claims (7)
- 【請求項１】シスチン・フリー培地または培養液で初期
培養し、次にニコチンアミド、３−イソブチル−１−メ
チルキサンチンおよび／またはセルレインを添加した培
地および／または培養液で膵島および／または膵島細胞
塊を３次元培養してなることを特徴とする擬膵島。 - 【請求項２】コラーゲンマトリックスに培養してなる請
求項（１）記載の擬膵島。 - 【請求項３】ニコチンアミドを含有するシスチン・フリ
ー培地で初期培養してなる請求項（１）記載の擬膵島。 - 【請求項４】請求項（１）記載の培養方法からなる擬膵
島の３次元培養方法。 - 【請求項５】請求項（１）記載の擬膵島を高分子膜で被
包したことを特徴とする拡散チャンバー型人工膵臓。 - 【請求項６】高分子膜が、インスリンを透過させるが免
疫担体細胞および／または抗体の透過を阻止する孔径の
薄膜である請求項（５）記載の拡散チャンバー型人工膵
臓。 - 【請求項７】擬膵島を培地と共に高分子膜で被包した請
求項（５）記載の拡散チャンバー型人工膵臓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072884A JPH0728730B2 (ja) | 1988-03-27 | 1988-03-27 | 擬膵島および拡散チャンバー型人工膵臟 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072884A JPH0728730B2 (ja) | 1988-03-27 | 1988-03-27 | 擬膵島および拡散チャンバー型人工膵臟 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247082A JPH01247082A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH0728730B2 true JPH0728730B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=13502207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63072884A Expired - Lifetime JPH0728730B2 (ja) | 1988-03-27 | 1988-03-27 | 擬膵島および拡散チャンバー型人工膵臟 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728730B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485723B1 (en) | 1995-02-10 | 2002-11-26 | Purdue Research Foundation | Enhanced submucosal tissue graft constructs |
| WO1997016536A1 (en) * | 1995-10-30 | 1997-05-09 | Vivorx, Inc. | Method for ex vivo proliferation and differentiation of adult pancreatic islet cells, media useful therefor and uses thereof |
| JP2001231548A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-08-28 | Bio Quest:Kk | 単離膵内分泌細胞で再構築した人工膵島 |
| KR20030033638A (ko) * | 2001-10-24 | 2003-05-01 | (주)한국췌도이식연구소 | 인공 췌도 세포 및 이의 용도 |
| JP2011041472A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Tokai Univ | 細胞混合物からなる細胞移植治療用スフェロイド及びその作製方法 |
| US9878071B2 (en) | 2013-10-16 | 2018-01-30 | Purdue Research Foundation | Collagen compositions and methods of use |
| US11919941B2 (en) | 2015-04-21 | 2024-03-05 | Purdue Research Foundation | Cell-collagen-silica composites and methods of making and using the same |
| US11739291B2 (en) | 2017-04-25 | 2023-08-29 | Purdue Research Foundation | 3-dimensional (3D) tissue-engineered muscle for tissue restoration |
-
1988
- 1988-03-27 JP JP63072884A patent/JPH0728730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01247082A (ja) | 1989-10-02 |
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