多孔体人工骨を用いた自己生体内骨組織工学技術の開発

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19591479
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 藤林 俊介 Kyoto University, 医学研究科, 助教 (30362502)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根尾 昌志 京都大学, 医学研究科, 講師 (80311736)
• Keywords: 人工骨 / 多孔体 / 骨誘導 / 組織工学 / 動物実験

Research Abstract

多孔体人工骨を用い、自己生体内で骨を作成する、in vivo Bone Tissue Engineering技術を開発することを目的とする。実験1:新鮮骨髄細胞を用いた多孔体人工骨の骨誘導評価
犬筋肉内で骨誘導を認めているポーラスHAp(A群)、骨誘導能を認めていないポーラスHAp(B群)に新鮮骨髄細胞を充填させ、日本白色家兎(20羽)の筋肉内に埋入し、2、4、8、12週後に取り出し評価した(各5羽)。尚、本実験では骨髄液を大腿骨から採取した。
今回採取された骨髄液中の単核細胞数は1-4×106 cells/mlであった。また、A群、B群ともに4週後より筋肉内での骨誘導能を認め、12週まで経時的に新生骨量が増加していた。定量評価において材料の吸収性を認めるA群では吸収に伴い骨量が増加していく傾向が認められた。A,B群ともに12週後で新生骨量は最大となり、骨量に有意な差は認めなかった。骨髄細胞を用いるといずれの群においてもウサギの筋肉内で良好な骨誘導を認める結果となった。
実験2:新鮮骨髄細胞を用いたin vivo Tissue Engineering骨の移植骨としての有効性の評価<日本白色家兎での腰椎後側方固定術(PLF)での評価>
実験modelの確立が必要であり、自家腸骨を用いた(コントロール群)PLFを日本白色家兎10羽で施行した。徒手評価、マイクロCT、力学評価において6羽に骨癒合を認め、これはS.Bordenらの研究グループの結果と同程度であった。次に実験1のA,B群を用いて、骨髄細胞を充填させ筋肉内に12週間埋入させたものを取り出し、移植骨としてPLFに使用した。A群ではPLFを行った4羽でいずれも骨癒合を認めなかった。一方、B群では現在2羽にPLFを施行し、いずれにおいても骨癒合を認めた。
今後、B群の数を増やし、その有用性を評価するとともにA群との比較検討を行っていく予定である。