脂肪組織由来幹細胞を用いた顎骨再生医療開発のための基礎的研究

• Project/Area Number: 19K10296
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 松本 剛一 金沢医科大学, 医学部, 教授 (60199867)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 脂肪組織由来幹細胞 / 骨再生 / 足場 / β-TCP / ゼラチンスポンジ / osteoblasts / endotherial cells / 脱分化脂肪細胞 / 骨芽細胞 / 再生医療

Outline of Research at the Start

①ADSCおよび DFATからの培養骨の誘導：ADSCおよびDFATを分離し、骨誘導培地で培養骨を誘導する。誘導した培養骨の分化度を解析しADSCとDFATから誘導した培養骨の特徴の違いを明らかにする。②ADSCおよび DFAT由来培養骨の生体内における骨形成能の解明：ラット皮下あるいは頭頂骨々欠損部に、培養骨を移植し、骨形成能について解析する。③未分化ADSCおよび DFATの生体内における骨再生能の解明：骨欠損部に未分化なADSCあるいはDFATをバイオセラミックスと共に移植し、再生骨の特性について解析を行う。④放射線照射骨に対するADSCおよび DFATの骨再生効果についての解明を行う。

Outline of Annual Research Achievements

方法①脂肪幹細胞(ASC)から骨芽細胞の誘導：６-８週齢SD系♀(XX)ラットの鼠蹊部、後腹壁脂肪組織をコラーゲナーゼ処理した後に遠心分離を行いASCを採取。採取したASCをサプリメント（0.1μMデキサメタゾン、50μgアスコルビン酸、10mMβグリセロフォスフェイト）を添加した骨分化誘導培地で3週間培養して骨芽細胞（培養骨）を誘導した。②①で採取したASCあるいはサプリメントで誘導した培養骨をβTCP含有のゼラチンスポンジ（担体）に播種し、ラット頭蓋骨欠損部位に移植して骨再生治療を行った。
結果①ASCにサプリメントを添加して培養を行うと、1週間後にアルカリフォスファターゼ活性の上昇がみられ、3週間後には細胞にノジュールの形成がみられ、アリザリンレッド染色で陽性を示す、骨芽細胞の誘導が確認された。②ASCおよび培養骨は担体表面に接着して生着することを確認した。③未分化のASCあるいは誘導した培養骨を担体に播種し、ラット頭蓋骨欠損部に移植した。移植8週間後に頭蓋骨を摘出しエックス線解析したところ、対象（担体のみ移植）に比べて、骨欠損部の縮小化がみられ、特に未分化ASCを移植した群において、その傾向が顕著であった。