力学的刺激負荷システムによる自家幹細胞からの軟骨再生

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380401
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 高木 睦 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 助教授 (20263212)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 脇谷 滋之 信州大学, 医学部・整形外科, 講師 (70243243) ; 吉田 敏臣 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 教授 (00029290)
• Keywords: 軟骨 / 三次元培養 / コラーゲンゲル / アグリカン / 圧力負荷 / 培養装置 / 力学的刺激 / 生体吸収性ポリマー

Research Abstract

ブタ軟骨細胞の三次元培養法として、細胞包埋ゲルを含有したPLGAメッシュ約65μlに対して重層する培地を260μlから1,800μlに増やすことにより、細胞によるグルコース消費速度が約2倍に増大し、アグリカン蓄積量も増加する傾向があることが明らかとなった。この原因は、重層培地が多い方がPLGA分解物がゲル内に蓄積しにくいことであると考えられた。また、包埋する軟骨細胞密度を1.0×10^7cells/mlゲルから1.0×10^8cells/mlゲルへ上げたり、培養期間を2週間から4週間に延ばすことによっても、アグリカン蓄積量が増加する傾向が認められた。
体内の関節軟骨は周期的な力学的負荷を受けており、これが軟骨組織の発達に重要といわれている。本研究では力学的負荷の軟骨組織構築への利用を目指し、上記で開発した軟骨細胞の三次元培養物に、任意の圧力、偏差、周期などで圧力を負荷できる装置を試作した。