自家骨髄濃縮液による低侵襲椎間板組織再生誘導法の開発と組織再生メカニズムの解明
Project/Area Number |
21H03313
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
須藤 英毅 北海道大学, 医学研究院, 特任教授 (30374367)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 勝久 北海道大学, 大学病院, 助教 (20771893)
岩田 玲 北海道大学, 大学病院, その他 (10374373)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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Keywords | 自家骨髄濃縮液 |
Outline of Research at the Start |
自家骨髄濃縮液(Bone marrow aspirate concentrate、BMAC)は、骨髄液に含まれる間葉系幹細胞などの単核細胞群や液性因子を濃縮して作成される。軟骨損傷や靭帯損傷など筋骨格系領域に対する低侵襲再生医療技術としての有用性が期待されているが、分子メカニズムに立脚した組織修復機序については明らかにされていない。本研究では、全ての競技種目に起こりうるスポーツ障害として広く認知されている椎間板障害に焦点をあて、BMACと椎間板細胞の相互作用による椎間板組織再生メカニズムの分子機序を明らかにするとともに、大型動物による手技の開発を行って臨床応用へと橋渡しする基盤研究とすることを目標とする。
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Outline of Annual Research Achievements |
生体内における再生メカニズムがin vitro試験の結果と同様であることを明らかにするためにin vivo試験を実施した。12カ月以上のビーグル犬の脊椎板内に欠損を作製し、その中に、アルギン酸ナトリウム+自家骨髄濃縮液(BMAC)埋植、アルギン酸ナトリウム埋植、埋植なしのいずれかをランダムに振り分けた処置を行った。L1/2~L4/5椎間板を対象とした。飼育管理および定期的な体重測定を行い、いずれの群においても埋植後24週まで飼育した後に当該椎間板の摘出を行い、ゲルとBMAC埋植椎間板を無処置のIntact controlとゲルのみを埋植した椎間板と比較した。MRI評価後に病理評価を実施し、ゲルとBMACの混合群の椎間板変性が他群に比べて有意に低いことを証明した。
さらに、アルギン酸ナトリウム+BMACの椎間板性疼痛への効果を調べる目的に、ラット椎間板内投与後の行動変容について調査した。ラットからBMACを採取することは困難であるため、本研究においては、その代替えとして骨髄由来間葉系幹細胞を用いた。穿刺後1~28日目に疼痛関連行動分析を実施した。その結果、アルギン酸ナトリウム+幹細胞群は、穿刺単独群やアルギン酸ナトリウム群に比べて潜時が有意に長かった。またアルギン酸ナトリウム+幹細胞群とアルギン酸ナトリウム群は穿刺単独群に比べてvon-Frey testでは潜時が有意に長く、Tail flick試験では有意に短縮しており、椎間板性疼痛の軽減に有用である可能性が示唆された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
追加で椎間板性腰痛に関する行動変容解析まで行い、英文論文として発表することができたため。
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Strategy for Future Research Activity |
実験データが全てそろった段階で英文論文として投稿する。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Combination of ultra-purified stem cells with an in situ-forming bioresorbable gel enhances intervertebral disc regeneration2022
Author(s)
Ukeba D, Yamada K, Suyama T, Lebl DR, Tsujimoto T, Nonoyama T, Sugino H, Iwasaki N, Watanabe M, Matsuzaki Y, Sudo H.
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Journal Title
EBioMedicine
Volume: 76
Pages: 103845-103845
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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