アメロゲニンと生体活性ガラスを併用した骨組織再生療法の開発

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K11142
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: 松本 典祥 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (80597948)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 畠山 純子 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (50374947) ; 阿南 壽 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (80158732)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: アメロゲニン / 生体活性ガラス / 骨形成 / 骨欠損窩洞

Outline of Annual Research Achievements

ラット頭蓋骨欠損モデルを作製し、4群に分けた。そののち欠損部にアメロゲニンを埋入したアメロゲニン群、生体活性化ガラス（ＢＡＧ）とアメロゲニンを埋入したアメロゲニン＋ＢＡＧ群、ＢＡＧ単独群、窩洞に何も入れていないコントロール群の4種類の窩洞処置群を作製した。処置後、2，4，8週後に試料を採取し、標本を作製した。作製した標本にて免疫染色を行い、ＢＭＰ－２，ＴＧＦ－β1、ＩＬ－１βの発現について免疫組織学的に検索したが、陽性細胞を同定することができなかった。
このため、新たにラットを購入して追加実験を行い、各群のn数を増やした。これらについては現在、標本を作製している。また、実験手技の確認と新生骨形成時におけるアメロゲニンの作用について比較検討するため、同様の手技を用いてラット頭蓋骨欠損モデルを作製し、細胞膜リン脂質であるホスファチジルセリンを含有するＰＳリポソーム（ＰＳＬ）とＢＡＧを埋入したＰＳＬ＋ＢＡＧ群を作製した。ＰＳＬ＋ＢＡＧ群も2，4、8週後に試料を採取し、標本を作製してＨＥ染色を行った。その結果、ＰＳリポソーム＋ＢＡＧ群では処置後2週目においてＢＡＧ粒子の周囲に単核の紡錘形、類円形、多核形などの多様な形状を示すマクロファージ状の細胞が多数観察されるとともに、ＢＡＧ粒子に接して多核の巨細胞が観察された。また、ＢＡＧ粒子の近傍には幼若な骨細胞を含有した新生骨の形成が認められた。8週目においてはＢＡＧ＋ＰＬリポソーム群およびＢＡＧ単独群の両群において一部ＢＡＧ粒子を含有した、成熟した新生骨形成像が観察された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

アメロゲニンと生体活性ガラス（ＢＡＧ）を併用した骨再生療法の開発を目的として、ラット頭蓋骨欠損モデルを用いて実験を行っている。頭蓋骨の欠損部にＢＡＧ単独を埋入した群、ＢＡＧとアメロゲニンを埋入した群、ＢＡＧとＰＳリポソームを埋入した群、何も埋入しなかったコントロール群を作り、それぞれ、処置後2週目、4週目、8週目で試料を採取した。採取した試料は骨形成の評価方法の一つとして、マイクロＣＴにて撮影してエックス線学的に評価するとともに、組織学的に解析するため、組織標本を現在、作製している。
当初の予想ではＢＡＧ粒子の近傍に新生骨が形成されると考えており、ＢＡＧとＰＳリポソーム併用群では実際に2週目において、ＢＡＧ粒子近傍で幼若な骨細胞を含有した新生骨が認められた。しかしながら、マイクロＣＴにおいて撮影した画像で確認したところ、ＢＡＧとアメロゲニンを埋入した群でのみ、ＢＡＧ粒子の消失が観察された。このため、アメロゲニンによりＢＡＧ粒子の排出が促進されたのか、または異物巨細胞性吸収によるものか、さらなる検討の必要性が生じたため。

Strategy for Future Research Activity

追加実験で採取した試料で組織標本を作製し、組織学的に評価する。また、ＰＳリポソーム＋ＢＡＧ群の処置後2週目において、ＢＡＧ粒子の周囲に多数観察された、単核の紡錘形、類円形、多核形などの多様な形状を示すマクロファージ状の細胞の同定を行うためにＥＤ１免疫染色を行う。また、硬組織形成の指標となるＢＭＰ－２　、ＴＧＦ－β1陽性細胞の同定、炎症反応の指標となるＩＬ－１β陽性細胞の同定のため、免疫染色を行う。

Causes of Carryover

追加実験を行うために試料、ラット、器具、薬品を購入し、実験および標本作製を行っている。実験では最長で8週の長期飼育が必要となるため、ラットの飼育費として2万6千円ほどの次年度使用額が生じた。