神経血管ネットワークを有するヒトiPS細胞由来高次肝組織の生体内での再構築
【研究キーワード】
高次肝組織 / 神経 / 血管 / iPS細胞 / 門脈域
【研究成果の概要】
ヒトiPS細胞由来の肝前駆細胞(hiPS-HE)、血管内皮細胞(hiPS-EC)、間葉系幹細胞(hiPS-STM)に加え、hiPS細胞から誘導した神経幹細胞(hiPS-NCC)を共培養し、胆汁分泌可能な胆管、および動静脈、神経からなる門脈域を有する微小肝組織構築を試みた。4種類の細胞の割合や、混合のタイミングを調整し、vitroではアルブミン産生能を低下させない条件が確立できたが、この混合培養法では、胆管、血管、神経が伴走して走行する門脈域を構築することはできなかった。
生後早期のマウスを用いた肝門脈域の組織発生を神経、胆管、血管のマーカーに対する免疫染色にて検討した結果、肝内胆管と神経は共に、出生前後に肝門近傍の門脈周囲間質から発生し、門脈域を形成しながら、肝末梢に向かって成長していくと思われた。そこで、hiPS-NCCを初めから肝芽に加えるのではなく、hiPS-HE、hiPS-EC、hiPS-STMからなる肝芽をhiPS-NCCを3次元培養して得られた神経線維の上で培養した。共培養7日目で、免疫染色を行い観察したところ、CK19陽性の胆管細胞に分化した集団が、球状の肝芽から神経、血管の伴走した胆管状の突起を形成しながら、門脈域様の形態を呈する所見が観察できた。
この培養系にてできた細胞集団をそのまま、マウス頭蓋に作成したクラニアルウィンドウ(CW)に移植し成長を観察した。hiPS-NCCにはGFPを、hiPS-HEにはKOを導入し可視化できるようにした。また、ローダミンデキストランを静注することにより、CW内で構築した組織の血流を可視化した。その結果、移植後28日までに移植組織はhiPS-ECからなるホストからの血流を有する微小血管を形成していた。hiPS-NCCは一部でこの微小血管周囲を取り巻き、hiPS-HEからなる管状構造にこの血管が伴走している所見も認められた。
【研究代表者】