2007 Fiscal Year Annual Research Report
メカニカルストレスおよび局所環境制御による硬組織の形態再建機序モデルの創出
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17076001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 治 Tohoku University, 大学院・歯学研究科, 教授 (60374948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 啓一 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30178644)
鎌倉 慎治 東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (80224640)
高橋 一郎 東北大学, 大学院・歯学研究科, 准教授 (70241643)
中村 雅典 昭和大学, 歯学部, 教授 (50180394)
上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 再生医学 / 細胞・組織 |
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| Research Abstract |
平成19年度は、当初計画に基づき下記を検討して所定の成果を達成できた。
1)局所環境を制御する培養チップの制御パラメーターの開発と評価
名古屋大/総括班福田および東北大/総括班新井と共同で、軟骨および骨芽細胞に対して、引張および圧縮を定量的に同一システム内で負荷するシステムの構築を行った。圧縮を中心に解析を進め一部引張りに着手した。その結果軟骨細胞および骨芽細胞は圧縮のひずみ量により分化が調節され、またストレスの方向も影響する可能性が示された。(益田(博士研究員)、鈴木、高橋、福田、新井)。
2)骨再生材料による骨形成の評価
メカニカルストレスの評価系確立の基礎として、研究代表者らの開発した骨再生材料OCPの分子生物学的検討を行った。OCPは骨再生促進能を持つ一方で、培養細胞による検討から、骨芽細胞とOCPの共存下で骨髄由来細胞から破骨細胞が誘導されることが明らかとなった。骨形成と骨吸収におけるメカニカルストレスの効果を検討する有効な材料となり得ることを立証した(上條、中村、鈴木)。
3)実験動物の骨再生部位および培養細胞のメカニカルストレス負荷評価
ラット頭蓋冠上骨膜下にOCP/コラーゲン複合体を埋入し骨膜のテンション負荷下において骨形成を検索するモデルを開発した。異なる厚みの材料を作製し、頭蓋冠上の骨増成と材料の吸収性を調べたところ、材料厚みの違いは、骨膜・皮下組織で異なる張力を誘発するため、メカニカルストレスが及ぼす骨再生と材料吸収性を検討するモデルとしてことを明らかにした(佐々木、鎌倉、鈴木)。
これらの成果に基づき、次年度以降は、チップの引張りと圧縮負荷との比較を破骨細胞も含めた硬組織細胞で行うとともに、骨膜テンションの評価、組成・成長因子培養装置の開発、チップひずみ量の実測を検討する予定である。
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