regeneration of the functional tracheal cartilage

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K10819
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 野本 幸男 福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (70508811)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 気管再生 / 気管軟骨 / 軟骨細胞 / 軟骨膜

Outline of Annual Research Achievements

軟骨細胞及び軟骨膜細胞を利用した培養気管の開発を意図して、ウサギ軟骨細胞及び軟骨膜細胞の採取・培養、培養気管の調整、移植手技の最適化を図る研究を推進した。
培養気管に付加する軟骨細胞及び軟骨膜細胞は、組織学的に気管軟骨と同じ硝子軟骨からなる肋軟骨から採取した。全身麻酔下に肋軟骨採取の際には気胸予防を意図して壁側胸膜側の軟骨を一部残しながら摘出した。摘出した組織を洗浄し、軟骨膜を分離後、軟骨組織及び軟骨膜組織それぞれを細切し、2型コラーゲナーゼ処理により散骨細胞及び軟骨膜細胞を採取した。採取した軟骨細胞及び軟骨膜細胞それぞれを培養した。軟骨細胞は安定して増殖し必要な細胞数が確保できたものの、軟骨膜細胞は増殖が乏しく、十分量の細胞獲得には至らなかった。組織片培養による軟骨膜細胞採取も試みたが十分量の細胞数確保には至らなかった。
臨床応用されている人工気管（コラーゲンスポンジ及びポリプロピレンの複合材料）に軟骨細胞及び軟骨膜細胞を付加した。冷却し液状を呈しているⅠ型コラーゲンに軟骨細胞及び軟骨膜細胞を懸濁し細胞浮遊液とした後、気管軟骨の層構造再現を意図して、コラーゲンスポンジ内部に軟骨細胞懸濁液を注入し、表面に軟骨膜細胞懸濁液を塗り、インキュベーター内でゲル化させた。
自家移植を意図して、作製した培養気管を肋軟骨を採取した同一のウサギに移植した。頸部気管を露出させ、頸部気管前面を切除して作製して気管欠損部を、半円筒状の培養気管を縫合することで再建は可能であった。