ヒト骨髄中骨原細胞の分化機構の解明とその修飾-骨髄脂肪化および骨壊死との関連-

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470304
• Research Institution: NIIGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 遠藤 直人 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (10251810)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳永 邦彦 新潟大学, 医学部・附属病院, 助手 (60323987) ; 堀田 哲夫 新潟大学, 医学部・附属病院, 助教授 (00272815)
• Keywords: 骨髄間葉系細胞 / 脂肪細胞 / 骨壊死 / 脂肪変性 / 分化 / 軟骨 / 尾部懸垂 / 副甲状腺ホルモン

Research Abstract

骨髄脂肪変性と骨壊死との関連を解明するためにヒト骨髄細胞を用いた検討を予定していたが、ヒト骨髄細胞の安定した供給が不可能であったため、一部の実験を除き、ラットを使用し研究を行った。
1)ラット骨壊死モデルの作成と解析
ステロイド誘発性ラット骨壊死モデルの作成は不成功に終った。骨壊の脂肪変性は虚血状態に暴露された骨髄細胞によって生じるという観点から、ラット股関節関節包切除及び大腿骨頭脱臼による骨頭壊死モデルを作成した。現在、虚血による骨髄細胞apoptosisと脂肪変性の機序、ならびにそのステロイド投与による影響を解明途中である。モデルの全例で壊死が発症し、その経時的変化の組織学的、免疫組織学的解析を行っている。
2)非荷重下のラット骨髄脂肪化と骨軟骨変性の解析
骨髄細胞の脂肪変性を解析するためラットへのステロイド投与を行ったが脂肪変性は認めなかった。尾部懸垂による非荷重環境への暴露は、ラット骨髄内の骨萎縮と脂肪変性を引き起こす。そこで、骨髄内脂肪変性を解明するモデルとしてラット尾部懸垂モデルを使用した。大腿骨遠位部骨軟骨組織標本の骨形態計測学的、免疫組織学的検討を行った。非荷重環境下で起きる骨萎縮と脂肪変性に加え、関節軟骨の石灰化や成長軟骨発育阻害を阻止する薬剤投与実験を行った。
3)ヒト骨髄細胞のin vivoでのBMP2投与下骨形成の検討5〜54歳の患者から抽出したヒト骨髄細胞を、scaffoldsなしにヌードマウスに皮下移植し、骨、軟骨、脂肪形成をBMP2の有無について検討した。以前に施行したマウス骨髄細胞を使用したin vitroの実験結果とは異なり、コントロール群と比較してBMP2は骨形成、軟骨形成を促進したが、脂肪形成は認められなかった。

Research Products

• [Publications] Hiroshi Yamagiwa: "In vivo bone-forming capacity of human bone marrow-derived stromal cells is stimulated by recombinant human bone morphogenetic protein-2"Bone and Mineral Metabolism. 19. 20-28 (2001)
• [Publications] Taishi Ogawa: "Human PTH(1-34) induced longitudinal bone growth in rats"Bone and Mineral Metabolism. 20. 83-90 (2002)