ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）

HUVECは、生物医学研究において重要なツールとなる一次内皮細胞です。これらは、血管新生、血管生物学、およびアテローム性動脈硬化症やがんなどの疾患の研究に役立ちます。 HUVECは、内皮細胞の挙動や細胞シグナル伝達メカニズムの解明、および薬剤試験に用いられ、心血管疾患やがんに対する潜在的な治療法や治療戦略に関する貴重な知見を提供します。また、血管生物学研究のためのモデルシステムとしても機能します。

HUVEC細胞の由来と一般的な特性

細胞株の由来や一般的な特性に関する知識は、研究への適性を判断する上で極めて重要です。本セクションでは、HUVEC内皮細胞に関する以下の重要な情報について解説します：HUVEC細胞は何に使用されるのか？HUVEC細胞の正式名称は何か？ HUVECの特徴は何ですか？HUVECの形態はどのようなものですか？HUVECの直径はどれくらいですか？HUVECの細胞サイズはどれくらいですか？

• HUVEC細胞は、ヒト臍帯静脈の内皮から採取されます。
• HUVECの形態は内皮細胞に類似しています。通常、多角形の形状をしており、中央に丸い核を持っています。
• HUVEC細胞の大きさは直径17μmです。
• これらの内皮細胞は二倍体です。標準的な染色体数は46本です。

HUVEC TERT2

HUVEC TERT2は、初代ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）から作製された不死化細胞株です。 HUVEC 細胞のゲノムにヒトテロメラーゼ逆転写酵素（TERT）遺伝子を導入することで開発されました。この改変により、培養における細胞の寿命が延び、初代 HUVEC に伴う制限を受けずに長期の実験が可能になりました。

HUVECとHMEC-1の違いは何ですか？

HUVECとHMEC-1の血管内皮細胞株の構造および複雑さは同等です。しかし、細胞の大きさや顆粒性の点において、HMEC-1細胞はHUVECよりも均一な集団を示します。これにより、実験データのばらつきが低減される可能性があります。

公開日：2023年 | 最終更新日：2026年5月

利点と制限

他のヒト細胞株と同様に、HUVEC細胞にも独自の利点と制限があります。このセクションでは、研究での利用に大きな影響を与える主な点について詳しく解説します。

利点

HUVEC細胞の主な利点は以下の通りです：

• 内皮細胞モデル

  血管新生、血管生物学、および内皮機能に関連する疾患の研究において、極めて有用なモデルです。

• 培養が容易

  ヒト臍帯から比較的容易に分離できます。培養条件に厳格な要件がなく、研究室での維持管理が容易です。

制限事項

HUVEC内皮細胞株に関連する制限事項は以下の通りです：

• 有限な寿命

  HUVECは有限の寿命を持ち、通常8～10回の継代が可能であるが、これは長期実験における制限となる。継代回数が増加するにつれて、細胞は老化（セネセンス）を起こす可能性がある。

研究におけるHUVEC細胞の応用

HUVEC細胞は、生物医学分野における様々な応用において大きな可能性を秘めています。ここでは、HUVEC細胞の重要な研究用途をいくつか紹介します。

• 心血管疾患の研究：HUVEC細胞株は貴重な内皮細胞モデルであり、アテローム性動脈硬化症、血栓症、高血圧などの心血管疾患の根底にあるメカニズムの解明に寄与します。研究者らは、これらの細胞を用いて、内皮機能障害、酸化ストレス、および炎症のメカニズムを調査しています。 例えば、2020年に実施された研究では、HUVECを用いて、長鎖非コードRNAであるTTTY15が、miRNA-186-5p軸を標的とすることで、低酸素による血管内皮細胞の損傷を軽減する上で極めて重要な役割を果たしていることを明らかにしました[1]。
• がん研究：HUVECは血管生物学の研究に理想的である。そのため、腫瘍の血管新生や内皮細胞との相互作用を解明するために用いられている。これは、腫瘍がどのように過剰な血液供給を得て増殖するかを研究者が理解する上で役立つ。例えば、Hui Wangらは、口腔扁平上皮がん （OSCC）細胞から放出されるエクソソームが、HUVEC細胞においてmiRNA-210-3pレベルを上昇させ、エフリンA3の発現を低下させ、HUVEC管形成アッセイによって確認されたように、PI3K/AKTカスケードの調節を介して管形成を促進することを明らかにした[2]。
• 薬剤試験：HUVEC内皮細胞は、薬剤試験に広く利用されている。 研究者は、HUVEC を用いて、天然化合物、ナノ粒子、およびその他の治療薬の薬効、毒性、および潜在的な副作用を in vitro で評価することができます。例えば、ある研究では、HUVEC 細胞を用いて、Rheum ribes 抽出物から合成された銀ナノ粒子の毒性を評価しました [3]。

HUVEC細胞を取り上げた論文

本記事のこのセクションでは、HUVEC細胞を取り上げた、頻繁に引用され興味深い研究論文をいくつか紹介する。

過酸化水素（H₂O₂）による酸化損傷からヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）を保護するγ-アミノ酪酸（GABA）の新規メカニズム

本研究は、『Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology』（2019年）に掲載された。 本研究では、神経伝達物質であるγ-アミノ酪酸（GABA）が、HUVEC細胞におけるH_₂O₂誘発性酸化ストレスを抑制することが示され、したがって、GABAは酸化損傷に関連する心血管疾患に対する有効な薬理学的薬剤となり得るとされた。

エストロゲンは、エストロゲン受容体を介してADAM10およびADAM17を調節することにより、HUVECにおけるgp130の発現をダウンレギュレートする

『Biochemical and Biophysical Research Communications』（2020年）に掲載されたこの研究は、エストロゲンがHUVEC細胞においてシグナル伝達因子である糖タンパク質130（gp130）をどのように調節するかを調査したものである。

基質の硬さがA549細胞およびHUVECの遊走能と血管新生能を調節した

『Journal of Cellular Physiology』（2017年）に掲載された本研究論文は、基質の硬さの変化が内皮細胞（A549およびHUVEC）の遊走および血管新生に及ぼす影響を調査した。著者らは、これらの影響を評価するために、HUVEC遊走アッセイおよびHUVEC血管新生アッセイを実施した。

酸化銅ナノ粒子のリソソームへの沈着がHUVEC細胞の死を引き起こす

『Biomaterials』（2018年）に掲載された本研究は、血管内皮細胞における酸化銅ナノ粒子の毒性を引き起こす潜在的なメカニズムを調査している。

ケルセチンは、in vitroにおいてNF-κBおよびAP-1シグナル伝達経路のダウンレギュレーションを介して、TNF-αによるHUVECのアポトーシスおよび炎症を抑制する

『Medicine』（2020年）に掲載された本研究は、天然化合物であるケルセチンが、AP-1およびNF-κBシグナル伝達経路を調節することにより、TNF-αを介したHUVECのアポトーシスと炎症を抑制することを示唆した。

6. HUVEC細胞株に関するリソース：プロトコル、動画など

以下は、HUVEC細胞に関するオンラインリソースの一部です。

• HUVECのトランスフェクション：このウェブサイトのリンクでは、HUVECのトランスフェクションに関する包括的な情報を提供しています。例えば、トランスフェクション試薬の情報や、in vitroでのHUVECトランスフェクションのプロトコルなどが含まれています。

以下のリンクには、HUVEC細胞の培養プロトコルが掲載されています。

• HUVEC細胞培養：この資料は、HUVEC細胞の継代培養や凍結保存培養の取り扱いに関するプロトコルを学ぶのに役立ちます。

参考文献

1. Zheng, J. ら, LncRNA TTTY15は、心血管疾患においてmiR-186-5pを標的とすることで、低酸素誘発性血管内皮細胞損傷を調節する。European Review for Medical & Pharmacological Sciences, 2020. 24(6).
2. Wang, H. 他, OSCCエクソソームはmiR-210-3pを調節し、EFNA3を標的とすることで、PI3K/AKT経路を介して口腔癌の血管新生を促進する。BioMed research international, 2020. 2020.
3. Unal, İ. and S. Egri, ルバーブ（Rheum ribes）の水抽出物を用いた銀ナノ粒子の生合成、特性評価およびHUVECsおよびArtemia salinaに対する毒性評価. Inorganic and Nano-Metal Chemistry, 2022: p. 1-14.