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2016 Fiscal Year Research-status Report

再生医療への応用を目指した間葉系幹細胞支持基板の開発(国際共同研究強化)

Research Project

Project/Area Number 15KK0299
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

中村 美穂  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (40401385)

Project Period (FY) 2016 – 2018
Keywords間葉系幹細胞 / 破骨細胞 / 生体材料
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、再生医療における組織再生効率向上を目指して、間葉系幹細胞(MSC)の分子分泌能を強化し、組織再生能を向上する再生医療用足場材料の開発を行うことを目指す。
平成28年度は、有機無機コンポジット試料について、(1)試料作製およびキャラクタリゼーション、(2)破骨細胞前駆細胞試験、MSCと破骨細胞前駆細胞の共培養試験、(3)ヌードマウスへの埋入実験を行った。(1)骨補填材として臨床応用されている無機材料であるハイドロキシアパタイト(HA)、β-リン酸三カルシウム(β-TCP)に加え、破骨細胞吸収性を有する炭酸含有アパタイト(CA)を利用した。有機材料としてはポリ乳酸(PLA)を利用した。5-20wt%の無機物を含むPLAとのコンポジット試料を作製し、キャラクタリゼーションを行った。X線回折、フーリエ変換赤外分光法、表面粗さ計、接触角計を用いて、有機無機コンポジット試料表面のキャラクタリゼーションを行った。その結果、組成変化は見られないが、無機物添加量増加に伴い表面粗さ値が増加すること、表面濡れ性は変化しないことが確認された。(2)ヒト骨髄由来Monocyte、ヒト末梢血由来Monocyteを用いて破骨細胞培養実験を行うと、無機物を含むコンポジット試料上で破骨細胞分化が見られた。CA、β-TCPを含むコンポジット試料上で破骨細胞分化の亢進が見られた。ヒトMSC、骨芽細胞、骨細胞をそれぞれ培養し、ヒト末梢血由来Monocyteを加えて共培養を行った。その結果、MSCが破骨細胞分化を誘導することが見出された。(3)ヌードマウスに埋入し、組織学的解析を行った。MSC担持コンポジット群では炎症性細胞の減少が見られた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

海外渡航先での動物実験倫理委員会、ヒト試料に関する倫理委員会申請手続きに時間を要したため

Strategy for Future Research Activity

本研究により、有機無機コンポジット材料の最適化が行われた。今後は、ヒト間葉系幹細胞と有機無機コンポジットをヌードマウスに長期間埋入試験を行い、生体反応、骨形成能評価を行う。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Hydroxyapatite as a nanomaterial for tissue engineering and drug therapy.2017

    • Author(s)
      Nakamura M, Tuukkanen J.
    • Journal Title

      Curr Pharm Design,

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Surface Free Energy Predominates in Cell Adhesion to Hydroxyapatite through Wettability.2016

    • Author(s)
      Nakamura M, Hori N, Ando H, Namba S, Toyama T, Nishimiya N, Yamashita K.
    • Journal Title

      Mater Sci Eng C

      Volume: 62 Pages: 283-292

    • DOI

      10.1016/j.msec.2016.01.037

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydroxyapatite with High Carbonate Substitutions Promotes Osteoclast Resorption through Osteocyte-like Cells.2016

    • Author(s)
      Nakamura M, Hiratai R, Hentunen T, Salonen J, Yamashita K.
    • Journal Title

      ACS Biomater Sci Eng

      Volume: 2 Pages: 259-267

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.5b00509

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Osteoclasts and Remodeling Based Bone Formation.2016

    • Author(s)
      Kylmaoja E, Nakamura M, Tuukkanen J.
    • Journal Title

      Curr Stem Cell Res Ther.

      Volume: 11 Pages: 626-633

    • DOI

      10.2174/1574888X10666151019115724

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Banked bone intended for clinical use as an electrical energy resorvoir2017

    • Author(s)
      Nakamura M.
    • Organizer
      Finnish bone bank meeting
    • Place of Presentation
      Turku, Finland
    • Year and Date
      2017-05-05 – 2017-05-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 破骨細胞吸収特性に対するアパタイトの炭酸含有量の影響.2016

    • Author(s)
      中村美穂、平体留美、田熊孝子、Teuvo Hentunen, Jukka Salonen, Juha Tuukkanen、山下仁大.
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016.
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2016-11-22 – 2016-11-22
  • [Presentation] Osteocyte-mediated osteoclastogenesis stimulated by carbonate apatite.2016

    • Author(s)
      Nakamura M.
    • Organizer
      28th Annual Meeting of the International Society for Ceramics in medicine (Bioceramics28)
    • Place of Presentation
      Charlotte, U.S.A.,
    • Year and Date
      2016-10-20 – 2016-10-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Design of inorganic biomaterials with use of bone mineral measurements2016

    • Author(s)
      Nakamura M
    • Organizer
      2nd Bone and Biomaterials Workshop
    • Place of Presentation
      Inari, Finland
    • Year and Date
      2016-08-08 – 2016-08-08
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 表面・界面技術ハンドブック“無機材料表面の分極処理による骨再生技術(第3編第8章第5節)”2016

    • Author(s)
      中村美穂, 山下仁大.
    • Total Pages
      647-653
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス

URL: 

Published: 2018-01-16  

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