骨芽細胞シートと人工類骨を用いた骨基質石灰化の解明と骨形成促進技術への展開

Research Project

Project/Area Number	25670848
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Allocation Type	Multi-year Fund
Research Field	Surgical dentistry
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	小松紀子東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (10644106)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	阿部雅修東京大学, 医学部附属病院, 講師 (10392333) 星和人東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (30344451) 稲木涼子東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (90632456)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2014-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help	¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000) Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2013: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	骨芽細胞 / 人工類骨 / 石灰化
Research Abstract	顎・顔面の正確かつ機能的な再生・再建技術の向上には骨形成促進が必要であり、これを実現するためには骨の力学的基盤となる骨基質石灰化の機序を解明することが極めて重要となる。我々は骨芽細胞によるリン酸輸送、及びイオン変化に伴う骨基質有機成分のメッシュワーク破綻がごく局所的なリン酸の押し上げ（マイクロ・ブースト）を惹起し、結晶析出が進行すると考えた。本研究の目的は、独自に開発した骨芽細胞シートと人工類骨を用いてリン酸マイクロ・ブーストを実証して骨石灰化機序を解明し、口腔外科学の技術向上の一助とすることである。そのため平成25年度は以下の研究をおこなった。（１）人工類骨作製条件の検討：synthetic cartilage lymphの条件を参考に調製した合成細胞外液にウシI型コラーゲンと合成ヒトデコリンを混和し、37℃で培養した。このとき混和するコラーゲン、デコリンの各濃度および合成細胞外液中のリン酸濃度の条件をふって試験をおこなった。0、6、24、72、144時間で析出した無機結晶を採取し、析出した結晶の重量、組成、カルシウムおよびリンの含有量について評価をおこなった。（２）骨芽細胞シートの作製条件の検討：MC3T3-E1細胞を孔径0.4 μmメンブレン膜を持つトランスウェル上に播種し、10%FBS含有αMEM培地で7日間培養し骨芽細胞シートを作製した。このとき播種する細胞数をふって試験をおこなった。膜抵抗測定機を用いて作製したシートの細胞密集度を定量評価し、FITC-デキストランを用いてシートの高分子不透過性を評価した。