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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Matrix Materials Mimicking Simultaneous Osteogenesis and Adipogenesis

Research Project

Project/Area Number 15H03027
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

陳 国平  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (50357505)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsマトリックス材料 / 生体模倣材料 / 足場材料 / 再生医療 / 幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

平成29年度は、前年度までに確立した脂肪・骨組織発生模倣型マトリックス技術を用いて、三次元培養の材料評価実験に必要な量のマトリックスをスケールアップして調製し、間葉系幹細胞の脂肪分化及び骨分化への影響を調べた。まず、ポリ(乳酸-グリコール酸)/コラーゲン複合メッシュに間葉系幹細胞を播種し、脂肪分化誘導培地と骨分化誘導培地を用いて、分化段階に応じて3日~3週間培養を行った。分化誘導後、脱細胞化処理により多孔質構造をもつ脂肪及び骨組織発生模倣型マトリックスが得られた。マトリックスの成分を調べるために、得られた多孔質マトリックスをタイプIコラーゲン、フィブロネクチン、ラミニン、バーシカン、ビグリカンとデコリンの各抗体で免疫染色した。その結果、幹細胞多孔質マトリックス、脂肪分化初期多孔質マトリックス、脂肪分化後期多孔質マトリックス、骨分化初期多孔質マトリックスと骨分化後期多孔質マトリックスは異なる成分を有した。さらに、脂肪及び骨組織発生模倣型多孔質マトリックス中で間葉系幹細胞を三次元的に培養し、細胞接着、増殖及び分化を調べた。間葉系幹細胞はこれらの多孔質マトリックス材料に接着し、増殖した。脂肪滴のOil Red O染色及びリアルタイムPCR法による脂肪細胞分化マーカー遺伝子解析の結果、脂肪分化初期多孔質マトリックスは幹細胞多孔質マトリックス及び脂肪分化後期多孔質マトリックスより、間葉系幹細胞の脂肪分化を促進した。幹細胞多孔質マトリックス、骨分化初期多孔質マトリックス及び骨分化後期多孔質マトリックスも間葉系幹細胞の骨分化に対して異なる効果を示した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 8 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 再生医療に用いる足場材料の必要条件と作製方法2018

    • Author(s)
      陳国平、川添直輝
    • Journal Title

      PHARM STAGE

      Volume: 18巻 Pages: 3~7

  • [Journal Article] 再生医療用多孔質足場材料の設計と作製2018

    • Author(s)
      陳国平、川添直輝
    • Journal Title

      生体材料

      Volume: 36巻 Pages: 120~127

  • [Journal Article] 軟骨および骨組織再生のための高分子多孔質足場材料2018

    • Author(s)
      川添直輝 、陳国平
    • Journal Title

      バイオサイエンスとバイオインダストリー

      Volume: 72巻 Pages: 115~119

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Cell-Derived Decellularized Matrices Mimicking Native ECM During the Osteogenesis and Adipogenesis of Mesenchymal Stem Cells2017

    • Author(s)
      Takashi Hoshiba、Naoki Kawazoe、Guoping Chen
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: VOL2017 Pages: 1~16

    • DOI

      10.1007/7651_2017_62

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biomimetic Assembly of Vascular Endothelial Cells and Muscle Cells in Microgrooved Collagen Porous Scaffolds2017

    • Author(s)
      Chen Shangwu、Kawazoe Naoki、and Chen Guoping
    • Journal Title

      Tissue Engineering Part C-Methods

      Volume: VOL 23 Pages: 367~376

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2017.0088

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Induction of Chondrogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells by Biomimetic Gold Nanoparticles with Tunable RGD Density2017

    • Author(s)
      Jingchao Li、Xiaomeng Li、Jing Zhang、Naoki Kawazoe、Guoping Chen
    • Journal Title

      Advanced Healthcare Materials

      Volume: VOL 6 Pages: 1700317-1~-12

    • DOI

      10.1002/adhm.201700317

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 軟骨組織発生模倣型マトリックス足場材料の作製2018

    • Author(s)
      陳国平、 Cai Rong、 川添直輝
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] Tissue Development-Mimicking Extracellular Matrices and Scaffolds for Stem Cells Culture2017

    • Author(s)
      Guoping Chen、 Naoki Kawazoe
    • Organizer
      TERMIS-AM Meeting 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Preparation of Biomimetic ECM Scaffolds and Application for Tissue Engineering2017

    • Author(s)
      Guoping Chen、 Naoki Kawazoe
    • Organizer
      TERMIS-AP 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hybrid Scaffolds of Biodegradable Polymers and Biomimetic Matrices for Tissue Engineering Applications2017

    • Author(s)
      Guoping Chen、 Putri Nur Rofiqoh Eviana、 Naoki Kawazoe
    • Organizer
      12th Joint Conference on Chemistry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Biodegradable and Biomimetic Scaffolds for Tissue Engineering2017

    • Author(s)
      Guoping Chen、 Naoki Kawazoe
    • Organizer
      2017 International Symposium of Materials on Regenerative Med
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Preparation of Extracellular Matrix-Derived Scaffolds for Tissue Engineering2017

    • Author(s)
      Guoping Chen、 Naoki Kawazoe
    • Organizer
      Asia Pacific Society for Materials Research 2017 Annual Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Preparation of Biomimetic Matrices for Controlling Stem Cell Functions2017

    • Author(s)
      Guoping Chen、 Naoki Kawazoe
    • Organizer
      12th International Symposium on Frontiers in Biomedical Polymers
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Preparation of tissue development-mimicking ECM scaffolds for stem cell culture2017

    • Author(s)
      Guoping Chen、 Naoki Kawazoe
    • Organizer
      TERMIS European Chapter Meeting 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 再生医療のための足場材料技術2017

    • Author(s)
      陳国平
    • Organizer
      ジャパンライフサイエンスウイーク2017
    • Invited
  • [Book] 技術情報協会2017

    • Author(s)
      川添直輝、陳国平
    • Total Pages
      465(71~79)
    • Publisher
      生体吸収性材料の開発と安全性評価(第2章1節)
    • ISBN
      978-4-86104-689-6
  • [Book] 技術情報協会2017

    • Author(s)
      陳国平、川添直輝
    • Total Pages
      526(486~495)
    • Publisher
      動物細胞培養・自動化におけるトラブル発生原因と対策(第10章6節)
    • ISBN
      978-4-86104-684-1

URL: 

Published: 2018-12-17  

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