骨髄間質細胞培養系における軟骨細胞の誘導

• Project/Area Number: 05771793
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 玉井 健一郎 徳島大学, 歯学部, 助手 (90243716)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: ラット骨髄細胞 / 骨芽細胞 / 軟骨芽細胞 / コラーゲン / 血清濃度

Research Abstract

骨の形成には、骨芽細胞が関与する膜性骨化と軟骨細胞が関与する内軟骨性骨化がある。骨芽細胞および軟骨芽細胞の起源はともに間質幹細胞であると推定されるが、それらの分化過程は明確でなく、外的環境や種々の成長因子により調節、決定されると考えられている。われわれはラット骨髄間質細胞より骨芽細胞を誘導する培養系を確立しており、今回本培養系を用いて軟骨芽細胞の表現型を有する細胞の誘導を試みた。まず細胞収量の増加のため、4週齢F344系ラット大腿骨、脛骨より骨髄組織を採取後、通法どおり処理し従来の単層培養を行ない、骨芽細胞の誘導、石灰化を確認した。その結果により骨髄細胞は4週齢のラットより採取し、基本培地はアスコルビン酸、10%FBSを添加したalphaMEMを用いて実験を行なった。まず単層培養系に10nMデキサメタゾン、0.1muMおよび1.0muMのレチノイン酸、あるいは両者を添加して培養した。デキサメタゾンを添加した系では、骨芽細胞が誘導され石灰化がみられたが、レチノイン酸を添加した系では線維芽細胞様の形態を有する細胞が減少し、石灰化は確認されず、また軟骨芽細胞の性質を有する細胞はみいだせなかった。またレチノイン酸添加により細胞のディッシュへの接着性が低下する傾向がみられた。次に細胞の接着性を向上させる目的でコラーゲンコーティングディッシュを用いて同様の実験を行なったが、結果は上記の単層培養系とほぼ同様であった。また骨髄間質細胞の3次元培養の試みとして、コラーゲンスポンジ内での培養を行なったが、コラーゲンスポンジでの細胞のトラップが良好でなく、明確な結論は得られなかった。さらに生体において軟骨はavasucularな組織であることから、骨芽細胞と軟骨細胞の分化調節における栄養条件の関与も考え、培地に添加する血清濃度を変えて通常の単層培養を行なったが、血清濃度を5%にすると、細胞形態の変化とともに細胞の接着性も低下し、骨芽細胞、軟骨細胞への分化は見られなかった。今後、培養軟骨細胞のextractを用いて、その影響について検討する予定である。