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細胞死抑制活性強化蛋白質導入による骨軟骨移植片の軟骨細胞死の抑制と関節軟骨修復

Research Project

Project/Area Number 20591767
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

麻生 定光  日本医大, 准教授 (70167914)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsアポトーシス / ネクローシス / Protein transduction / 軟骨 / ミトコンドリア / bcl-x / 移植 / GFPラット
Research Abstract

本研究の目的は、外傷や変性による関節の骨軟骨損傷に対して行われる自家骨軟骨移植(モザイクプラスティー)において生じる移植片軟骨細胞の細胞死を抑制し、骨軟骨移植による関節軟骨損傷の修復効果を上げることである。申請者が開発した細胞死抑制活性が強化された細胞導入型蛋白質PTD-FNKを含む溶液に骨軟骨片を浸漬するだけで軟骨組織内の軟骨細胞に取り込まれ、NO等によって誘導される細胞死が抑制される。本研究課題では実験動物から骨軟骨円柱移植片を調製し、PTD-FNKを移植片軟骨細胞内に導入させ、移植後の関節損傷修復効果を病理組織学的や生化学的方法、及び力学的特性によって調べ、有効なPTD-FNK投与方法を検討する。
研究課題1年目では、EGFP蛍光蛋白質を軟骨組織で発現しているEGFP-Tgラットの大腿骨内側顆部荷重部から径2.7mm、高さ15mmの円柱状骨軟骨片を採取し、PTD-FNKを含む培地に浸漬した。3時間後に、同種のnon-Tgラットの大腿骨内側顆部荷重部に移植した。移植後1,2,4週でパラフィン切片を作製し,組織検討を行った。組織学的にはFNK(+)群において移植片表面および軟骨細胞配列は比較的保たれていた。GFP陽性細胞(移植片の生細胞)率は、FNK(+)群、FNK(-)群ともに1週では90%以上であったが、FNK(-)群では2週目で有意に低下した。さらに、4週目では、FNK(-)群では軟骨基質のサフラニン0染色性が失われているのに対し、FNK(+)群では染色性が十分に保たれていた。以上のことから、PTD-FNK蛋白は自家移植骨軟骨後の細胞死を抑制し、移植片の細胞生存率を高め、軟骨構造の維持に著しい効果を示した。これらの結果は、国際的学術誌に発表した(Nakachi N, et al. J. His tochem. Cytochem.
2009;57(3)197-206)。

Report

(1 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Transduction of Anti-cell Death Protein FNK Suppresses Graft Degeneration After Autologous Cylindrical Osteochondral Transplantation.2009

    • Author(s)
      Nakachi N, et al
    • Journal Title

      J. Histochem. Cytochem. 57

      Pages: 197-206

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular hydrogen alleviates nephrotoxicity induced by an anti-cancerdrug cisplatin without compromising anti-tumor activity in mice.2009

    • Author(s)
      Nakashima-Kamimura N, et al.
    • Journal Title

      Cancer Chemother. Pharmacol. (In press)

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of mitoKATP channel in protective mechanisms of cerebral ischemic tolerance.2008

    • Author(s)
      Watanabe M, et al.
    • Journal Title

      Brain Res. 1238

      Pages: 199-207

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Therapeutic benefits of intrathecal protein therapy in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.2008

    • Author(s)
      Ohta Y, et al.
    • Journal Title

      J. Neurosci. Res. 86

      Pages: 3028-3037

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imaging mitochondrial redox environment and oxidative stress using aredox-sensitive fluorescent protein.2008

    • Author(s)
      Wolf AM, et al.
    • Journal Title

      J. Nippon Med. Sch. 75

      Pages: 66-67

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combination therapy with transductive anti-death FNK protein and FK506 ameliorates brain damage with focal transient ischemia in rat.2008

    • Author(s)
      Katsura K, et al.
    • Journal Title

      J. Neurochem. 106

      Pages: 258-270

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prevention of chemotherapy-induced alopecia by the anti-death FNK protein.2008

    • Author(s)
      Nakashima-Kamimura N, et al.
    • Journal Title

      Life Sci. 82

      Pages: 218-225

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  • [Journal Article] PTD-mediated delivery of anti-cell death proteins/peptides and therapeutic enzymes.2008

    • Author(s)
      Asoh S, et al.
    • Journal Title

      Adv. Drug Deliv. Rev 60

      Pages: 499-516

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  • [Presentation] Potential Protein Transduction Therapy Using an Artificial Anti-Cell Death Protein, PTD-FNK.2008

    • Author(s)
      Aso, S., et al.
    • Organizer
      BIT's 1st Annual Protein and Peptide Conference
    • Place of Presentation
      China Shenzhen
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ig.nms.ac.jp/

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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