2004 Fiscal Year Annual Research Report
可視光照射により硬化するゼラチンを担体とした培養細胞系を用いた関節軟骨の再生
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14207055
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
満渕 邦彦 東京大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (50192349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 泰秀 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長(研究職) (50250262)
池川 志郎 理化学研究所, 遺伝子多型研究センター, チームリーダー(研究職) (30272496)
松田 武久 九州大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60142189)
中村 耕三 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60126133)
星川 淳人 独協医科大学, 整形外科, 講師 (50383021)
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| Keywords | 可視光重合性ゼラチン / 関節軟骨再生 / 担体 / 間質系幹細胞 / ラディカル / Type II コラーゲン / アグリカン / カンファキノン |
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| Research Abstract |
本年度の中心的な実験としては、光硬化したゼラチン内で軟骨細胞が生着・増殖し軟骨基質を産生する最適条件のin vitroおよび、in vivoにおける検討を昨年度に継続して行った。これまでに得られている結果としては、in vitroでは硬化後培養を継続し続けたスチレン化ゼラチンから回収される細胞数は、3週間後には硬化時の53%で、同じく3週間の培養でスチレン化ゼラチン内に合成されたグリコサミノグリカン量は、コラーゲンゲルの約40%であり、in vivo実験でも埋め込んだゼラチン内での軟骨細胞の増殖と軟骨基質の産生が認められたが、生体内で担体が吸収されるまでの期間についてはやや短いきらいがある。軟骨細胞の代わりに骨髄間葉系幹細胞から分化させた擬軟骨細胞を使用した場合も基本的には同様の結果が得られ、また、ゼラチン内にFGFやBMPなどの成長因子類を添加した場合は、相応の効果が得られた。また、SOX-9等を対象とした遺伝子導入による軟骨再生促進、形質発現・分化の制御を目的とした基礎的研究を、上記実験と並行して行った。
結論として、スチレン化ゼラチンの持つin situで硬化し移植直後から移植片自体が強度を有するという特性は軟骨細胞移植の担体として非常に有益であり、本研究において、光硬化性ゼラチン内で細胞が生存・増殖し、軟骨基質が産生されることが確認され、臨床応用への可能性が示された。しかし、産生される軟骨基質量は、コラーゲンゲルに比べてまだ不十分あり、今後も検討を重ねていく必要がある。現在、担体を、表層は光硬化性でかつ硬度を重視した物質組成、下層(内部層)は細胞の生存しやすさ及び増殖しやすさを持つ物質という2層構造とし、底面から培養液が浸透する2層構造の培養皿を用いて培養を行った際の、担体内部での軟骨細胞の増殖、及び、軟骨基質の産生などについての検討を加えている。
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[Journal Article] The combination of SOX5, SOX6 and SOX9 (the SOX trio) provides signals sufficient for induction of permanent cartilage2004
Author(s)
T.Ikeda, S.Kamekura, A.Mabuchi, I.Kou, S.Seki, T.Takato, K.Nakamura, H.Kawaguchi, S.Ikegawa, U.Chung
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Journal Title
Arthritis Rheum Vol.50 No.11
Pages: 3561-3573
