2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ分子技術を応用した3次元形態を有する再生軟骨の作製法の開発
| Project/Area Number |
16390431
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
星 和人 東京大学, 医学部附属病院, 寄付講座教員 (30344451)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
位高 啓史 東京大学, 大学院・医学系研究科, 研究拠点特任教員 (60292926)
川口 浩 東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40282660)
中村 耕三 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60126133)
小笠原 徹 東京大学, 医学部附属病院, 寄付講座教員 (20359623)
鄭 雄一 東京大学, 医学部附属病院, 寄付講座教員 (30345053)
|
|---|
| Keywords | ナノテクノロジー / 再生医療 / 軟骨細胞 / ハイドロゲル / 液性因子 / 三次元培養 / 増殖 / 分化 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、必要な分子組成あるいは分子構造を人工的に合成し、高機能高分子化合物を創製するナノ分子技術を応用して、ヒト由来の軟骨細胞をin vitroで増殖・分化させる方法を確立し、十分な力学的強度を有し、特異的な3次元形態を呈する再生軟骨の作製を実現する事を目的として研究を行い、本年度、以下の成果を得た。
1.ナノ分子技術を応用した培養方法の確立---増殖系
FGF-2およびinsulinを含有する培養液を用いたハイドロゲル三次元包埋培養法を確立した。さらに、それらの原理をシステム化するために、中空糸を用いた3次元細胞培養装置の開発をおこなった。中空糸を用いた増殖用三次元培養装置を作製し、中空糸の素材、直径、孔経を検討した。さらに、培養装置からの効率より回収方法を開発するため、中空糸モジュールの設計を最適化し、効率よい細胞回収を実現する軟骨細胞培養用三次元包埋培養装置の開発に成功した。
2.ナノ分子技術を応用した培養方法の確立---分化系
FGF-2、IGF-I、insulin、BMB-2、growth hormone、PTH、dexamethasone、vitamin D、T3、estrogen、testosterone、IL-1RAなどの各種液性因子から、軟骨基質の産生を促す一方、肥大化せずに永久に軟骨形質を保つ組み合わせを、fractional factorial designによる分散解析を活用し選択した。その結果、BMP-2とinsulinの組み合わせが、基質産生を促すものとして最適であることがわかった。さらに、後期軟骨細胞マーカーとしてX型コラーゲンの発現を減少させるものとして、BMP-2とinsulinの組み合わせに甲状腺ホルモンT3を加える組み合わせが有用であることが明らかとなった。
|
