Explant Culture（エクスプラント・カルチャー）とは
What Is Explant Culture and Why Should I Use It?
Explant culture is the small pieces of tissue removed surgically from animal tissue or organ.
- 細胞の組織型や生化学的特性が維持されているため、確立された細胞株よりも生体内の組織に近いと言えます。
- 移植組織は自身のサイトカインや成長因子を保持しており、増殖のストレスが少なく、より生物学的に適切であることを意味しています。
- 移植片から移動する細胞は、移植片のコンパニオン細胞と分子レベルでコミュニケーションをとっており、組織の形態形成、分化、恒常性に不可欠な生化学的および生物力学的シグナルを提供します。 この培養法は、より生体内の細胞の状態に近いため、幹細胞の取得、癌研究、遺伝子工学、ワクチン生産、薬剤スクリーニング、毒性試験など、幅広い用途で有用です。
エクスプラント培養を行うには？
Obtaining the Explant
Aplant は、哺乳類、げっ歯類、鳥類の器官または組織を無菌状態で外科的に入手できます。 例えば、抜歯後の歯肉組織の一部を摘出物として取り出し、ヒト歯肉線維芽細胞を樹立したり、脂肪組織の一部を間葉系幹細胞を樹立するために使用したりします。 まず、1～2mLの不完全培地（血清を含まない培地）を入れたシャーレに入れます。 そして、鋭利な外科用刃物で切ります（通常1×1mm程度の大きさに切ります）。 滅菌済み鉗子を用いて摘出片を採取し、軽く洗浄する。 洗浄は、0.5mL程度の不完全培地の入った遠心分離用チューブに移すことで行うことができる。 培地を4～5回ピペッティングして穏やかに混合し、断片を沈降させ、上部の培地を除去する。 これを2〜3回繰り返します。
摘出片の培養
得られた摘出片を無菌的にコート面に置き、豊富な培養液の存在下で表面に付着させます。 これは通常、基底最小培地、ダルベッコ変法イーグル培地（DMEM）または10〜15％の血清を補充した最小必須培地イーグル（MEM）である。 その後、細胞の移動と増殖を可能にするために、標準的な組織培養条件（pH 7.2-7.4、温度37℃、5% CO2、湿度）で培養します。
培地は3日ごとに交換する必要がありますが、その際、摘出物を乱すようなことはしないでください。 組織の健康状態や年齢にもよりますが、15～30日以内に細胞が摘出子から出現します。
継代培養と細胞株の樹立
試料が完全に細胞に囲まれたら、細胞をトリプシン処理し継代培養します。 トリプシンの濃度は低めにするのがよいでしょう（例：<0.25%トリプシン 5分間）。 25＞ ＜5058＞エクスプラント培養の課題＜9406＞ ＜2622＞エクスプラントを使用するのは素晴らしいことですが、作業前に乗り越えなければならないハードルがいくつかあります。 主な課題としては、
- 細胞が摘出されるまでに時間がかかるため、細胞株の樹立に1カ月ほどかかることがある
- 摘出片による汚染の可能性
- 不均一な細胞や混合集団の生成があること。
若い細胞は成長が早い
より早く細胞を手に入れたいなら、健康で若いドナーから摘出物を採取するようにしましょう（15日以内）。 25＞ ＜1594＞コンタミネーションの回避＜2660＞ ＜2622＞組織片をポビドンヨード溶液に2～3分浸すことで、摘出片によるコンタミネーションを回避することができます。 リン酸緩衝生理食塩水（pH7.4）で摘出片をすすぎ、残ったポビドンヨードの残留物を除去してください。
不均質な細胞から均質な細胞集団を得る
通常、摘出培養では、初期の継代で不均質な細胞が観察されることがあります。 この問題を解決するには、対象となる細胞の形態や成長パターンに関する知識を応用します。 歯肉組織の摘出培養の場合、歯肉ケラチノサイト細胞の出現に先立ち、紡錘形の歯肉線維芽細胞がまず摘出物から出現する。
歯肉ケラチノサイトは楕円形から石畳のような形態で、線維芽細胞が出てきた1週間後に現れ始め、線維芽細胞単層の上に成長する（図1）
Figure 1. Human gingival fibroblast cells with keratinocytes just emerging from gingival explant tissue
歯肉組織から歯肉線維芽細胞株を樹立することが目的なら、フラスコを線維芽細胞でコンフルエントにさせ、すぐにサブカルチャーをすること。 ケラチノサイト細胞は数が少ないので、その後の3～4回の継代で消失する（図2）。
Figure 2. ヒト歯肉線維芽細胞の単層
歯肉摘出物からケラチノサイト細胞を樹立することを目的とする場合、線維芽細胞を掻き出し、ケラチノサイト特異的培地をフラスコに加え、ケラチノサイトのみの成長をサポートさせる
移植法は、in vivoと同様の組織破壊性、生化学性、バイオメカニクス性を有する細胞株の樹立に用いられるシンプルでコスト効率の良い技術です。 そのため、この方法は細胞生物学や分子生物学において受け入れられ、広く使用されている。 あなたの研究室では、摘出培養を使用していますか？ 検討しますか？
これはあなたの助けになりましたか？
Written by Geethashri Rao
Leave a Reply