幹細胞低酸素ニッチに着目した軟骨膜片からの長期形態維持性軟骨移植材料の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K15747
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 小室 明人 金沢大学, 附属病院, 講師 (80387365)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 軟骨再生 / 軟骨膜

Outline of Annual Research Achievements

bFGF刺激による軟骨膜血管新生と低酸素ニッチに着目した耳介軟骨膜からの軟骨再生過程の解明を目指した。そのための予備的実験として、まず日本白色家兎の耳介を用い以下を行った。
1. in vivoで軟骨膜における血管新生と軟骨膜からの軟骨再生過程の観察：1耳介に2カ所（1羽で計4カ所）、軟骨膜を温存して弁状に皮膚を挙上し、10×10mm、15×15mmの2種類の軟骨欠損を作成。軟骨膜からの軟骨再生過程を検討した。処置後2ヵ月でsacrificeして、組織を観察したが、全く軟骨膜と思われた組織からの軟骨再生を認めなかった。これまで我々の研究グループから得られた知見に照らして、軟骨膜が温存されていれば2ヵ月で軟骨新生が得られないことはないため、軟骨側に軟骨膜や軟骨前駆/幹細胞が存在した状態で摘出したと考え、軟骨膜を生体側に温存するよう手技を改めて新たなモデルを作成しているところである。
2. 1の家兎をsacrificeした際に実験部位以外の耳介から軟骨膜と思われる組織のみを採取してDulbeco　modified Eagle medium/Ham's F12、10％heat incubated fetal calf serum加培地で3，7，14，21日まで培養しex vivoで組織培養を行い、組織の生存は確認できたが、1.同様に軟骨の再生は認めなかった。これも軟骨膜と思われた組織には軟骨膜や軟骨前駆/幹細胞が存在していない手技的な問題と考え、新たなモデルを作成して検討しているところである。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

1、2で得られた組織から低酸素維持性因子として HIF-1α,HIF-2αなどの免疫染色による組織学的検討やRT-PCRによる遺伝子発現を検討する予定であったが、想定以上に家兎耳介からある程度の以上大きさで選択的に軟骨前駆細胞/幹細胞を含む軟骨膜を採取することが難しく、基本的な手技の確立に時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

非選択的に軟骨を部分的に含むような軟骨膜採取の方法を確立して、予定通りの実験系の推進を目指す。

Causes of Carryover

モデル動物の作成について手技的な工夫を行っている段階で予算の執行も停滞している。

Expenditure Plan for Carryover Budget

軟骨から軟骨膜を剥離する深度を変える程度の工夫で、モデル動物の作成は達成できると考えられるため、次年度で予定通りの実験を行う。