心脏细胞培养材料制造技术

本发明专利技术的目的在于提供专门作用于心脏细胞的心脏细胞培养材料。另外，本发明专利技术的另一目的在于提供通过使用该心脏细胞培养材料进行培养而得到的人工器官材料及其制造方法。由此，本发明专利技术提供心脏细胞培养物，其中，通过使用含有VCAM‑1的心脏细胞培养材料而良好地构建功能性心脏组织。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】心脏细胞培养材料
本专利技术涉及心脏细胞培养材料，以及在具有壁面和/或底面的培养基材的壁面和/或底面上使用该心脏细胞培养材料进行涂覆的细胞培养基材。另外，本专利技术涉及通过使用该心脏细胞培养材料来培养心脏细胞而得到的人工器官材料及其制造方法。
技术介绍
成纤维细胞几乎存在于所有脊椎动物中，并且当组织被创伤和缺血造成伤害的时候，受伤害的区域通过成纤维细胞增殖和丰富的细胞外基质沉积而被纤维组织置换。同样，在诸如心肌梗塞和心肌疾病的各种心脏疾病中，很多心肌细胞丧失，纤维组织也置换该区域，引起心脏重塑以及伴随过剩的血液动力学压力和神经体液性刺激的心力衰竭。尽管公知的是诸如血管紧张素II和内皮素-1的神经体液因子有助于通过升高血压、心肌细胞凋亡和局部炎症促进心脏重塑，已报道心脏成纤维细胞分泌这些因子。众所周知，心脏成纤维细胞在心脏发育中担负重要作用。在心脏成纤维细胞中相互连接的细胞过程形成胶原、成纤维细胞和肌细胞的网络。虽然心肌细胞增殖是厚的心室壁的形成的必不可少的过程，但是也已报道胚性心脏成纤维细胞通过β1整联蛋白信号转导促进心肌的有丝分裂活性。产生心脏成纤维细胞占优势的效果的物质迄今无人知晓。在此，由于心脏成纤维细胞通过各种各样的方法作用于心脏发育和发病中，理解心肌细胞和心脏成纤维细胞之间的相互作用和潜在机制的重要性被广泛认可。但是，心脏成纤维细胞的尚不明确的特性成为其瓶颈，需要明确心脏成纤维细胞的功能和分子生物学性质。心脏组织工程不仅对于再生医疗，而且对于组织模型也是有前景的方法。在心脏组织工程方法中，开发了使用温度应答性培养皿的基于细胞片层的心脏组织。此前，据报道在各种类型的血管床上，包含新生大鼠来源的心肌细胞、成纤维细胞和内皮细胞的心脏细胞片层的分层，使得可以对血管化的能存活的心脏组织进行三维构建(非专利文献1～3)。因为基于细胞片层的组织工程不需要任何支架，所以需要一些量的细胞外基质以构建细胞片层。与左心室主要由成纤维细胞和心肌细胞构成的证据相一致，在使用来自于纯化的胚胎干细胞的心肌细胞时，一定量的成纤维细胞对于构建心脏细胞片层来说是必不可少的(非专利文献4)。由于最近的报告表明心肌细胞和非肌细胞之间的细胞-细胞相互作用对于心脏的生理学和病理而言是重要的(非专利文献5)，心脏成纤维细胞功能也可能对工程化的心脏组织的功能产生影响，并且为了在体外构建用于组织模型的心脏组织，选择合适的成纤维细胞可能是前提。但是，与其它成纤维细胞以及相关的分子机理相比，尚不明确心脏成纤维细胞是否对心肌细胞具有特别的功能。如上所述，因为心脏成纤维细胞在心脏发育和心脏病的发病或治愈中具有重要作用，所以需要将专门作用于诸如心肌细胞的心脏细胞的心脏成纤维细胞与其它成纤维细胞分离开并对心脏成纤维细胞进行取样。以前认为成纤维细胞是均一的细胞种类，最近的研究表明成纤维细胞具有非常多样的表型，并且表明根据所存在的器官、组织或细胞的负荷状态，该表型不同。但是，成纤维细胞的功能不太清楚，并且成纤维细胞仅是在形态学上分类的细胞。因此，在成纤维细胞中，难以仅选择具有特定功能的一种类型的成纤维细胞。另一方面，对于VCAM-1和α4整联蛋白，Kwee等报道了VCAM-1在胎龄11.5天在心外膜、心肌细胞和心室间隔等处表达。还报道了尽管α4整联蛋白的表达与VCAM-1的表达在类似的区域发现，但是α4整联蛋白在心室间隔中不表达(非专利文献6)。此外，报道了在VCAM-1缺失的胚胎中，在胎龄11.5天，存在由胎盘形成受阻引起的胚胎死亡以及归因于心室间隔和心室肌的致密层的减少的畸形。Yang等还报道了胎龄11.5天的α4整联蛋白无效(null)的胚胎中的心外膜缺陷(非专利文献7)。因此，认为VCAM-1和α4整联蛋白主要有助于在胚胎期的心脏细胞和心外膜的形成。现有技术文献非专利文献非专利文献1：ShimizuT,etal.,Fabricationofpulsatilecardiactissuegraftsusinganovel3-dimensionalcellsheetmanipulationtechniqueandtemperature-responsivecellculturesurfaces.Circulationresearch.2002；90:e40非专利文献2：SekiyaS，etal.,Bioengineeredcardiaccellsheetgraftshaveintrinsicangiogenicpotential.Biochemicalandbiophysicalresearchcommunications.2006；341:573-582非专利文献3：ShimizuT，etal.,Cellsheetengineeringformyocardialtissuereconstruction.Biomaterials.2003；24:2309-2316非专利文献4：MatsuuraK，etal.,HagiwaraN，ZandstraPW，OkanoT.Creationofmouseembryonicstemcell-derivedcardiaccellsheets.Biomaterials2011；32:7355-7362非专利文献5：DeschampsAM，etal.,Disruptionsanddetoursinthemyocardialmatrixhighwayandheartfailure.Currentheartfailurereports.2005；2:10-17非专利文献6：KweeL，etal.,Defectivedevelopmentoftheembryonicandextraembryoniccirculatorysystemsinvascularcelladhesionmolecule(vcam-1)deficientmice.Development(Cambridge,England).1995；121:489-503非专利文献7：YangJT，etal.,Celladhesioneventsmediatedbyalpha4integrinsareessentialinplacentalandcardiacdevelopment.Development(Cambridge,England).1995；121:549-560
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供特异性地作用于心脏细胞的心脏细胞培养材料，以及提供在具有壁面和/或底面的培养基材的壁面和/或底面上使用该心脏细胞培养材料进行涂覆的细胞培养基材。另外，本专利技术的另一目的是提供通过使用该心脏细胞培养材料来培养心脏细胞而得到的人工器官材料及其制造方法。技术手段已弄清楚的是，在心脏细胞培养中通过使用含有VCAM-1蛋白质的心脏细胞培养材料而良好地构建了功能性心脏组织。因此，将该心脏细胞培养材料涂覆于具有壁面和/或底面的培养基材的壁面和/或底面上，并且可以作为细胞培养基材使用。可以将通过使用心脏细胞培养材料培养的心脏细胞用作人工器官材料。也就是说，本专利技术包括下述内容：[1]含有VCAM-1蛋白质的心脏细胞培养材料。[2]如[1]所述的心脏细胞培养材料，其中，所述VCA本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有VCAM‑1蛋白质的心脏细胞培养材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.11 JP 2014-1428041.含有VCAM-1蛋白质的心脏细胞培养材料。2.如权利要求1所述的心脏细胞培养材料，其中，所述VCAM-1蛋白质是从动物材料分离并纯化的VCAM-1蛋白质、VCAM-1重组蛋白质或表达VCAM-1蛋白质的细胞。3.如权利要求1或2所述的心脏细胞培养材料，其中，所述心脏细胞培养材料用于培养以构建心脏组织。4.如权利要求2或3所述的心脏细胞培养材料，其中，所述表达VCAM-1蛋白质的细胞是表达VCAM-1蛋白质的成纤维细胞。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩宫贵纮，松浦胜久，
申请(专利权)人：玛土撤拉有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP