2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of cartilage tissue regeneration induction device using FGF2 slow release hyaluronic acid sponge
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15K10951
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
山岡 尚世 帝京大学, 医学部, 講師 (10444085)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
權太 浩一 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (50254925)
丸山 一雄 帝京大学, 薬学部, 教授 (30130040)
平林 慎一 帝京大学, 医学部, 教授 (60173259)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軟骨再生 / 足場 / 徐放 / バイオマテリアル / ポリリジン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、軟骨組織再生において軟骨細胞の増殖および軟骨基質形成を促進するといわれているFGF2を線維芽細胞が合成する細胞外基質成分であるヒアルロン酸と混和し作製した足場からFGF2を徐放させることにより局所で一定の濃度を保ち、軟骨細胞に持続的に作用するようなシステムを確立させることである。本研究では、この足場を軟骨細胞と混和したアルジネートゲルで包埋し、in vitro、in vivoそれぞれについて検討を行った。
初めに、FGF徐放システム作製における至適条件の設定を目指した。その結果、2%アルジネート溶液と2Mの塩化カルシウム溶液の組み合わせが最もゲルの弾性率が高値で形状保持に優れていた。さらに、ゲルをポリリジン溶液に浸漬する事により強固な膜を持つビーズ（マイクロカプセル）を作製した。このビーズは、細胞の生存に不可欠な物質交換を制限することなく、細胞が分泌する生理活性物質を外部に自由に透過させ、細胞の外部への漏出を遮断する機能を持つ。これをヌードマウスの背部皮下に移植し、60日後に摘出した。摘出した再生軟骨の肉眼的観察、重量の変化の計測、糖タンパク定量組織学的検索を行った。
摘出された組織は、肉眼的には乳白色の軟骨様の固体であった。組織の重量は移植前後で重量が保持され、生体内での分解、吸収などはみられなかった。基質産生に関してはFGF2(+)のデバイスの方がFGF2(-)と比較してプロテオグリカン、II型コラーゲンのいずれも高い産生がみられた。組織学的にもFGF2(+)でトルイジンブルー染色による異染性を示す基質が広範囲に観察された。以上の結果より本研究で開発した軟骨組織再生誘導デバイスは軟骨再生に有効であることが示唆された。
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