| Project/Area Number |
23K23779
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| Project/Area Number (Other) |
22H02514 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤田 直己 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (10554488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 貴恵 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (50806362)
西村 亮平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80172708)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 骨髄脂肪細胞周囲細胞 / 軟骨内骨化 / 肥大軟骨 / 骨軟骨再生医療 / バイオプリンティング / 骨再生医療 / 軟骨再生医療 / 犬 / 間葉系幹細胞 / 骨・軟骨再生 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らは、近年、犬骨髄中の脂肪細胞周囲に多分化能に優れるMSCが付着している ことを見出し、分離・培養して骨髄脂肪細胞周囲細胞(BM-PAC)と名付けて報告したが、 BM-PACは軟骨分化能だけではなく肥大軟骨への分化能を示すことが明らかとなった。
本研究では、犬BM-PACの肥大軟骨分化に着目し、その制御因子を探索したのち、バイオ3D プリンタを用いて肥大軟骨構造体を作製し、骨欠損や関節軟骨欠損モデルへの移植を行い、 軟骨内骨化の生体内での再現による、新たな骨・軟骨再生医療の可能性を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
実験の研究協力者（学生・院生）の刷新に伴い、犬骨髄脂肪細胞周囲細胞の分離・培養および肥大軟骨誘導と肥大軟骨構造体作成の一連の作業を再度教育し、再現性を確認した。また、肥大軟骨構造体の移植による骨再建実験の予備的実験として、移植群の対照となる大腿骨巨大欠損モデルをラットを用いて作成した。Long Evans系ラットの大腿骨骨幹部（幅1.5mm)を自然治癒が困難とされる骨幅の2倍の長さで部分切除し、治癒過程を確認した。CT検査による治癒過程の観察の結果、一部のラットでは自然な骨癒合が進行した。病理組織学的評価においても骨新生が確認され、同系統のラットを用いた骨欠損モデルの作成においてはより長い欠損が必要と考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
培養室の設備における不具合（水漏れ）による作業の中断を余儀なくされたこと、また、それと関連するかは不明であるが、培養においてコンタミネーションを起こすことが多く発生し、期待通りの進捗を得られなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、大腿骨巨大欠損モデルに対する犬肥大軟骨構造体の移植効果と治癒過程を評価するため、巨大欠損モデルの作成について再検討を行う。具体的には骨幅の3倍の長さで骨欠損を作成して、治癒過程を観察し、自然治癒が起こらない条件設定を行う。次に、その条件下で作成した骨欠損に対し、欠損を補う形態で犬肥大軟骨構造体を移植し、その治癒過程を観察する。
また、可能であれば移植後のラットにトレッドミルを用いた運動負荷をかけ、肥大軟骨構造体による骨再建におけるリハビリテーション（運動によるメカニカルストレス）の重要性を検討する研究をじっすする予定である。
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