生体吸収性材料と細胞増殖因子を応用した骨髄幹細胞三次元培養骨の骨形成能

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12470450
• Research Institution: Kanagawa Dental College
• Principal Investigator: 木下 靭彦 神奈川歯科大学, 歯学部, 助教授 (70084770)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根岸 秀之 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (60121026) ; 川瀬 俊夫 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (30084784) ; 田畑 泰彦 京都大学, 再生医科学研究所・生体組織工学, 教授 (50211371) ; 小園 知 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (40084785) ; 横矢 重俊 神奈川歯科大学, 歯学部, 助手 (60267523)
• Keywords: 骨髄骨源性幹細胞 / bFGF / dexamethasone / cell culture / 三次元培養骨 / 生体吸収性材料

Research Abstract

1.骨髄骨源性幹細胞の増殖、分化におけるDexamethasone、bFGFその他骨生理活性物質の効果の検討
(1)継代1(P1)におけるラット骨髄骨源性幹細胞(SBMC)の増殖能とALPase活性について。Fischer系ラットオスの大腿骨から、Ishaugらの方法により骨髄細胞を採取し、初代培養により間葉系幹細胞(MSC)を得た。P1培養における活性型ビタミンD(VD3),β-glycerophosphate(GP),bFGF,Dexamethasone(Dex)の単独あるいは併用添加における増殖活性(DNA量)とALPase活性を3から14日に経時的に調べたところ、D3、Dex、GPの単独またはそれらの併用群と無添加対照群との間には培養期間を通じて、有意差は認められなかった。一方、bFGF単独あるいはbFGFと他の生理活性物質との併用群の増殖活性はいずれも14日後に対照群に比べ有意に上昇した。またALPase活性ではbFGFとDexの併用群のみが対照群に比べ有意に増加した。
(2)(1)の結果を受け、三次元培養までの単層培養におけるMSCの増殖、分化にとって適切なbFGFとDexの添加時期のタイミングについて,(1)と同様に検討した。その結果、P1からbFGFとDexを併用する群およびP0、P1でbFGFとDexを併用する群がSBMCの増殖と分化を著明に促進した。また、前者は7日〜14日に急速なDNAとALPaseの上昇を示し、単層培養条件としてより好ましいと考えられた。
2.三次元培養のscaffoldの検討
コラーゲンスポンジへのSBMCのseedingを行っているが、気孔内への細胞の増殖や線維の形成にともない収縮を起こし易く、また気孔の縮小化により内部まで細胞が侵入しないことがある。コラーゲンとPGAの複合スポンジを作成し、上記の培養条件を基に検討している。

Research Products

• [Publications] 田畑泰彦: "生体適合性材料と再生医療・特集21世紀における再生医療の役割"BIO INDUSTRY. 17・1. 5-11 (2000)
• [Publications] 田畑泰彦: "再生医学の応用の現状と課題,マトリックスとDDS"Pharma Medica. 18・1. 69-74 (2000)
• [Publications] 木下靭彦: "科学フロンティア(3)「再生医工学」"化学同人社(印刷中). (2001)