2020 Fiscal Year Research-status Report
Bone regeneration with combination of osteogenic matrix cell sheet and induced membrane technique
| Project/Area Number |
20K09438
|
|---|
| Research Institution | Nara Medical University |
|---|
Principal Investigator |
河村 健二 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (20445076)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 隆昌 奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (70464667)
面川 庄平 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70597103)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 骨再生 / 骨欠損 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、骨形成細胞シート(Osteogenic matrix sheet)と生体内誘導骨形成膜を融合させることで、骨欠損に対する新しい効果的な骨再生治療法を開発することを目的としている。令和2年度は、生体内誘導骨形成膜に骨形成細胞シートを融合させた場合の組織学的評価を行った。実験はFischer344ラットを使用したが、当施設の動物実験ガイドラインに従い愛護的操作、除痛、感染予防を徹底して行った。全身麻酔下に10匹の10週齢Fischer344ラットの右大腿骨に10mmの骨欠損を作製し、ロッキングプレートで大腿骨を架橋固定した後に骨欠損部にPoly Methyl Metacrylate（骨セメント）を充填した。半数の5匹にはあらかじめ同系7週齢ラットの骨髄間葉系幹細胞から作製しておいた骨形成細胞シートを骨セメント周囲に移植した。4週間後に骨セメント周囲に形成された生体内誘導骨形成膜（Induced membrane）を採取して組織学的評価を行った。Hematoxylin and eosin染色では、両群ともに膜は線維芽細胞を主体とする血管新生に富んだ組織で構成されていたが、骨形成因子であるBone morphogenetic protein-2の免疫染色では、骨形成細胞シートを移植した群の方が良好な染色を認めた。すなわち、骨セメント単独で生体内誘導骨形成膜を作製するよりも、骨形成細胞シートを移植した方が、より骨形成能の高い生体内誘導骨形成膜が作成できることが示唆された。以上の結果を踏まえて、令和3年度は、両群で骨欠損部に充填した骨セメントを4週後に人工骨に置換する実験モデルを作製し、生体内誘導骨形成膜による骨再生能を評価する予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は3年計画である。初年度である令和2年度は、生体内誘導骨形成膜に骨形成細胞シートを融合させた場合の組織学的評価を行う計画をしていたが、当初の計画通りに実験を遂行することが出来た。実験結果も予測通りに、骨セメント単独で生体内誘導骨形成膜を作製するよりも、骨形成細胞シートを移植した方が、より骨形成能の高い生体内誘導骨形成膜が作成できることが示唆された。令和2年度の結果を踏まえて、当初の計画通りに令和3年度以降は、骨形成細胞シートと融合させた生体内誘導骨形成膜による骨再生実験を行うことが可能である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度は、骨欠損部に充填した骨セメントを人工骨に置換する実験モデルを作製し、生体内誘導骨形成膜による骨再生能を評価する予定である。全身麻酔下に10週齢Fischer344ラットの右大腿骨に10mmの骨欠損を作製し、ロッキングプレートで大腿骨を架橋固定した後に骨欠損部に骨セメントを充填する。半数にはあらかじめ同系7週齢ラットの骨髄間葉系幹細胞から作製しておいた骨形成細胞シートを骨セメント周囲に移植する。4週後に骨セメントを人工骨に置換して生体内誘導骨形成膜による骨再生能を経時的にレントゲンで評価する。両群間での骨再生能を比較する予定である。
|
