2019 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental study of new bone regeneration technique with combination of induced membrane and tissue-engineered bone
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17K10979
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
河村 健二 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (20445076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 隆昌 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (70464667)
面川 庄平 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70597103)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 骨再生 / 人工骨 / 培養細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度はラット大腿骨巨大骨欠損モデルを用いて生体内で骨形成膜を誘導した後に培養骨髄細胞を搭載した人工骨（ハイブリッド人工骨）を移植することで骨再建が可能であるかどうかを、2018年度の実験結果を踏まえて、検証実験を継続した。実験はFischer344ラットを使用したが当施設での動物実験ガイドラインに従い愛護的操作、除痛、感染予防を徹底した。麻酔下に10週齢Fischer344ラットの右側大腿骨に6mmの骨欠損を作製し1.6mmの鋼線で髄内固定を行った後に、骨欠損部にPoly Methyl Methacrylate（ＰＭＭＡ）を充填し閉創した。同時に6週齢の同系ラット大腿骨から骨髄細胞を採取して2週間初期培養を行うことで骨髄間葉系幹細胞を増殖させた後に人工骨に播種し、骨形成因子を含む培地で2週間二次培養を行うことでハイブリッド人工骨を作製した。ハイブリッド人工骨の移植の際には、麻酔下に右大腿骨骨欠損部に充填したＰＭＭＡ周囲に誘導された骨形成膜を切開してＰＭＭＡを除去し、同部にハイブリッド人工骨を移植し骨形成膜および創部を縫合閉鎖した(n=10)。移植後2週、4週、8週における経時的な骨形成をレントゲン撮影で評価した。実験対照として培養細胞を搭載していない人工骨単独の移植も行い同様に経時的な骨形成をレントゲンで評価した。培養細胞搭載したハイブリッド人工骨移植群では、移植後4週で旺盛な仮骨形成を認め、8週において骨癒合を80%に認めた。組織学的検査でも、8週において骨欠損部を架橋する骨再生が確認出来た。人工骨単独移植群では、移植後4週の仮骨形成は乏しく、8週において骨癒合はすべての個体で認めず、組織学的にも骨再生は確認出来なかった。
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