脱分化脂肪細胞由来エクソソームが拓く広域下顎骨骨欠損の再建
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20K10195
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
窪 寛仁 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (70388362)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 典也 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (20228430)
本田 義知 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (90547259)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | エクソソーム / 脂肪由来脱分化脂肪細胞 / 脱分化脂肪細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
今回、我々は細胞移植による広域の骨欠損治療のハードルとなっている二つの原因、①純度の高い細胞集団の確保、および②移植局所の血管新生の改善を研究ターゲットとした新規広域骨組織再建法の開発を目的とした研究を計画した。すなわち、骨再建に必須となる、大量の間葉系幹細胞の確保のために脂肪を細胞供給源としたDFATsを作製し、さらに移植局所の血管新生の改善にはDFATsエクソソームを用いる。以上、これまでの細胞移植の問題点を解決し、大型の骨再生を誘導する方法を見出すことを本研究課題の目的とした。
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| Outline of Annual Research Achievements |
顎顔面領域における下顎骨欠損は先天性のほか、外傷、感染、腫瘍の切除によって生じ、これに対して、骨移植や仮骨延長による骨の再建が行われてきた。しかし、侵襲性の点から、今後は細胞を用いた再生医療による安全で確実な骨増生が望まれている。再生医療の三要素である細胞には、純度が高く分化能の高いヒト頬脂肪体由来脱分化脂肪細（DFATs）、シグナル因子は、血管新生作用を有しドラッグデリバリーの役割もかねたDFATsエクソソームを用いる。さらにそれらの担持に適した表面荷電を持つコラーゲンスポンジ足場材料を探索し、ビーグル犬の広域下顎骨骨再生モデルに三要素を移植する、広域下顎骨骨欠損治療のトランスレーショナル研究を行う。
大型動物としての前段階として、ラット脂肪体より採取された脂肪組織を細切し，コラゲナーゼ溶液中処理する。得られた成熟脂肪細胞を培地で完全に満たされたフラスコに播種し，脂肪細胞がフラスコ内側の天井表面に接着するようフラスコの接着面を上方にして，培養した。7日後、培地を除去し，細胞がフラスコ底面に位置するようにフラスコを反対し、通常培養を開始することでラットのDFATsの作製に成功した。培養上清からqEV抽出カラムを用いてエクソソームを抽出した。
メンブレンを使用しているため、EVのサイズは70 nm以下に統一した。 Ev の形態は、脂肪幹細胞（ADSC）と比較して違いはなかった。 この研究では、DFAT と ADSC の間の細胞外小胞における CD マーカー発現による特徴の違いは見つからなかった。本調査結果は、骨組織再生における無細胞治療戦略の開発の実験的基礎を提供する可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
培養上清から qEV 抽出カラムを用いてエクソソームを抽出でき、形態学的、免疫学的にエクソソームであることを証明できたから。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラットのDFATsからのエクソソームの抽出は、qEV 細胞外小胞抽出キットとAFC qEV 用自動回収装置を用いる。qEV サイズ分離カラムにはポアサイズ約75nmの樹脂が含まれている。 EVより小さいタンパク質、及びコンタミとなる分子は、樹脂のポアに入りカラム内の通路で遅れ、後のフラクションで溶離する。
抽出したエクソソームを幹細胞に作用させ、骨芽細胞分化能を調べる。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
