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ウマの組織由来間葉系幹細胞を用いた骨軟骨再生に関する研究

Research Project

Project/Area Number 13J02468
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Clinical veterinary science
Research InstitutionKagoshima University (2015)
Yamaguchi University (2013-2014)

Principal Investigator

村田 大紀  鹿児島大学, 共同獣医学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords関節軟骨 / 軟骨下骨 / 再生 / スキャフォールドフリー / 幹細胞 / 脂肪 / 滑液 / 滑膜 / 脂肪組織 / MMPig / 構造体
Outline of Annual Research Achievements

①実験用ミニブタの大腿骨内側顆(荷重面)に作出した骨軟骨欠損孔に,脂肪幹細胞を用いてあらかじめ作製した同一個体由来のスキャフォールドフリー三次元立体細胞構造体を埋植した。移植後の経過観察として,骨組織の再生をCT検査で確認し,軟骨組織の再生をMR検査にて確認した。また,移植後6ヶ月が経過したところで剖検し,病理組織学的検査にて評価したところ,関節軟骨および軟骨下骨の再生に移植後6ヶ月で成功したことが明らかとなった。
②実験用ウマの橈骨遠位端(荷重面)に直径5.0mm,深さ5.0mmの骨軟骨欠損孔を作出し,無処置(非移植)による6ヶ月間の修復過程を,関節鏡により観察した。その実験では,6ヶ月が経過しても表面の凹凸が認められ,また周囲の正常軟骨とは明らかに異なる組織で不規則に充填されている所見が観察された。また,ゲル化させた滑膜由来幹細胞の懸濁液を,関節鏡視下にて欠損孔に滴下する方法で移植を試み,移植後6ヶ月での関節鏡所見も得ているが,欠損孔は正常軟骨と明らかに異なる組織で被覆されるのみで,非移植との明らかな差は認められなかった。
③サラブレッド競走馬から分離した滑膜幹細胞を用いて,スキャフォールドフリーの三次元立体細胞構造体を作製することに成功した。
以上,②の実験より,ウマの関節荷重面に関節鏡視下で骨軟骨欠損孔を作出し,圧縮空気を送気して関節腔を膨らませた状態にした上で,細胞を埋植する方法を確認した。また,関節鏡視下での移植操作が比較的容易に行えるよう,筒管状の特殊デバイスとして,既存の製品を応用して使用できることも確認した。さらに,③の実験より,滑膜幹細胞により細胞構造体が作製できることも確認した。これより今後すぐにでも,関節鏡視下で作製した骨軟骨欠損部に,滑膜幹細胞由来の細胞構造体を移植する準備が整っている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Osteochondral regeneration using a scaffold free 3-dimentional construct of adipose tissue derived mesenchymal stem cells in pigs.2016

    • Author(s)
      Murata D, Tokunaga S, Akieda S, Nakayama K, Setoyama K, Fujiki M, and Misumi K
    • Journal Title

      Journal of Tissue Science and Engineering

      Volume: 7 Issue: 01 Pages: 1-1

    • DOI

      10.4172/2157-7552.1000165

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characteristics and multi-potency of equine dedifferentiated fat cells.2016

    • Author(s)
      Murata D, Yamasaki A, Matsuzaki S, Sunaga T, Fujiki M, Tokunaga S, Misumi K
    • Journal Title

      J. Equine Sci.

      Volume: 27

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A study of the distribution of color Doppler flows in the superficial digital flexor tendon of young Thoroughbreds during their training periods2015

    • Author(s)
      Hatazoe T, Endo Y, Iwamoto Y, Korosue K, Kuroda T, Inoue S, Murata D, Hobo S, Misumi K
    • Journal Title

      Journal of Equine Science

      Volume: 26 Issue: 4 Pages: 99-104

    • DOI

      10.1294/jes.26.99

    • NAID

      130005124614

    • ISSN
      1340-3516, 1347-7501
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A preliminary study of osteochondral regeneration using a scaffold-free three-dimensional construct of porcine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells.2015

    • Author(s)
      Murata D, Tokunaga S, Tamura T, Kawaguchi H, Miyoshi N, Fujiki M, Nakayama K, Misumi K.
    • Journal Title

      J Orthop Surg Res.

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 35-35

    • DOI

      10.1186/s13018-015-0173-0

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multipotency of equine mesenchymal stem cells derived from synovial fluid.2014

    • Author(s)
      Murata D, Miyakoshi D, Hatazoe T, Miura N, Tokunaga S, Fujiki M, Nakayama K, Misumi K.
    • Journal Title

      Vet J.

      Volume: 202 Issue: 1 Pages: 53-61

    • DOI

      10.1016/j.tvjl.2014.07.029

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ブタ脂肪組織由来間葉系幹細胞を用いて作製した3次元立体細胞構造体による膝関節荷重面の骨軟骨再生2016

    • Author(s)
      村田 大紀,德永 暁,秋枝 静香,藤木 誠,中山 功一,三角 一浩
    • Organizer
      第15回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオ3Dプリンターを用いて作製したブタ脂肪組織由来間葉系幹細胞の三次元構造体による骨軟骨再生2016

    • Author(s)
      山崎 淳史,松崎 翔大,村田 大紀,須永 隆文,宋 丹丹, 國富 芳博,原田 香織,中山 功一,三角 一浩
    • Organizer
      第15回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Osteochondral regeneration using a scaffold free three-dimensional construct of swine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells.2015

    • Author(s)
      Daiki MURATA, Satoshi TOKUNAGA, Shizuka AKIEDA, Makoto FUJIKI, Koichi NAKAYAMA, Kazuhiro MISUMI
    • Organizer
      The 3rd Sapporo Summer Seminar for One Health
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Osteochondral regeneration using a scaffold free three-dimensional construct of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells in pigs.2015

    • Author(s)
      Daiki MURATA, Satishi TOKUNAGA, Sizuka AKIEDA, Makoto FUJIKI, Koichi NAKAYAMA, Kazuhiro MISUMI
    • Organizer
      4th Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society World Congress 2015
    • Place of Presentation
      Boston (U.S.A)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Osteochondral regeneration with scaffold free 3D-structure consisting of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells in pigs.2015

    • Author(s)
      Daiki MURATA, Shizuka AKIEDA, Kazuhiro MISUMI, Koichi NAKAYAMA
    • Organizer
      12th International Cartilage Repair Society World Congress 2015
    • Place of Presentation
      Chicago (U.S.A)
    • Year and Date
      2015-05-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブタ脂肪組織由来間葉系幹細胞による骨軟骨再生2015

    • Author(s)
      村田 大紀, 秋枝 静香, 三角 一浩, 中山 功一
    • Organizer
      第14回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Characteristics of equine mesenchymal stem cellsderived from synovial fluid.2015

    • Author(s)
      Daiki MURATA, Daisuke MIYAKOSHI, Takashi HATAZOE, Naoki MIURA, Satoshi TOKUNAGA, Makoto FUJIKI, Koichi NAKAYAMA, Kazuhiro MISUMI
    • Organizer
      The Joint Symposium of the 6th Veterinary Research and the 3rd Veterinary Education among Universities of Veterinary Medicine in East Asia.
    • Place of Presentation
      Taipei (Taiwan)
    • Year and Date
      2015-02-02 – 2015-02-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Characteristics and multi-potency ofequine mesenchymal stem cellsderived from synovial fluid.2014

    • Author(s)
      Daiki MURATA, Daisuke MIYAKOSHI, Takashi HATAZOE, Naoki MIURA, Satoshi TOKUNAGA, Makoto FUJIKI, Koichi NAKAYAMA, Kazuhiro MISUMI
    • Organizer
      The 2nd Sapporo Summer Seminar for One Health
    • Place of Presentation
      Hokkaido University (Hokkaido, Sapporo)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ウマ滑液由来間葉系幹細胞の培養とその性質2014

    • Author(s)
      村田 大紀,德永 暁,宮越 大輔,畠添 孝,三浦 直樹,藤木 誠,中山 功一,三角 一浩
    • Organizer
      第157回 日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道、札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタの脂肪組織由来間葉系幹細胞による骨軟骨再生2013

    • Author(s)
      村田 大紀
    • Organizer
      第156回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      岐阜大学 (岐阜市)
    • Year and Date
      2013-09-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Osteochondral regeneration with scaffold free 3D-structure of swine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells.2013

    • Author(s)
      Daiki MURATA
    • Organizer
      International Cartilage Repair Society 2013
    • Place of Presentation
      Izmir - Turkey
    • Year and Date
      2013-09-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] ウマの組織由来間葉系幹細胞を用いた骨軟骨再生に関する研究

    • URL

      http://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/kadai/V-surg/surg/index.php?%E7%A0%94%E7%A9%B6%E7%B4%B9%E4%BB%8B

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] ウマ滑液由来間葉系幹細胞の分離と培養

    • URL

      http://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/kadai/V-surg/surg/index.php?%E7%A0%94%E7%A9%B6%E7%B4%B9%E4%BB%8B

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.vet.kagoshima-u.ac.jp/kadai/V-surg/surg/index.php

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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