2020 Fiscal Year Research-status Report
Reconstruction of three-dimensional osteochondral model by multilayered scaffold-free tissue
| Project/Area Number |
20K20181
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
KIM JEONGHYUN 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特定研究員 (20844591)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | ３次元培養 / 軟骨 / 骨 / 骨細胞 / 分化 / インターフェイス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
骨・軟骨組織の再生に向けて、様々な人工物質を用いたBiphasic scaffoldが開発されてきたが、これらの人工物質を用いた研究は移植後の拒否反応などの副作用のリスクがある。また、軟骨と骨の間にはbone-cartilage interfaceという無血管軟骨組織への毛細血管侵入を防ぐ役割を持つ重要な部位があるが、現在の組織工学的なアプローチでは再現できていない。そこで本研究では、研究代表者がこれまでに開発した３次元細胞ディスク（Disc）型の骨scaffold-free tissue(SFT)を軟骨SFTと積層化させる事で、この骨・軟骨を同時に再構築するというin vitroモデル(Osteochondral SFT)の開発に挑む。生体の骨と軟骨に限りなく近い環境を再構築することでbone-cartilage interfaceも再現できると期待できる。令和２年度においては、軟骨前駆細胞を用いて軟骨SFTを作製し、軟骨モデルとしての機能評価を進めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者がこれまで作製した３次元人工骨細胞組織体モデル(SFT)はマウス前駆骨芽細胞により構築されていたため、新たな培養条件でマウス前駆軟骨細胞(ATDC5)を用いて軟骨SFTを作製し、軟骨モデルとしての機能評価をおこなった。具体的には、従来の２次元培養モデルに比べ、３次元培養化された前駆軟骨細胞は、軟骨分化マーカーの遺伝子発現量が大きく上昇した。また、軟骨SFTにおいた化学的・機械的刺激の応答などを調べる実験が実施中である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究により構築した骨SFTと軟骨SFTの積層化をおこなう。SFTの積層化により2つの異なるSFTが問題なく一体化しているのかを確認する。特に、２つのSFTの接着面に注目しながら、多層化SFT内のインターフェイス形成・機能などを詳しく調べる。
|
| Causes of Carryover |
Covid-19の為、国内・国際学会がオンライン開催になり、旅費などの使用額が減少した。また、所属変更（京都大学から名古屋大学）が令和3年４月あるため、実施研究計画に変更が生じた。
|
| Remarks |
京都大学ウイルス・再生医科学研究所バイオメカニクス分野
https://www2.infront.kyoto-u.ac.jp/bf05/index.html
|
