2021 Fiscal Year Annual Research Report
高い骨再生能を持つ間葉系幹細胞スフェロイドの骨修復・再生メカニズムの解明
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20K23012
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
水上 優哉 近畿大学, 医学部, 助教 (20881163)
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2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨再生 / 間葉系幹細胞 / 細胞スフェロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
間葉系幹細胞（MSC）の骨再生治療法への応用が期待されている。先行研究にてスフェロイド化したMSCが、高い骨再生効果を示すことが報告されている。一方で、スフェロイド化により骨再生効果が向上するメカニズムについては不明であり、これを解明することが本研究の目的である。
2020年度には、大腿骨欠損における脂肪由来間葉系幹細胞（ADSC）スフェロイドの骨修復促進効果を検証した。そのため、2021年度は骨修復遅延が生じる糖尿病モデルマウスの骨欠損修復に対するADSCスフェロイド移植効果の検証と組織学的評価を用いた本作用のメカニズムの解析を試みた。
ストレプトゾトシン投与により糖尿病モデルマウスを作製した。糖尿病モデルマウスの大腿骨に骨欠損を作製し、ゼラチンハイドロゲルに搭載した懸濁状態のADSCおよびスフェロイド化したADSCを移植した。その結果、いずれの場合においてもVehicle移植群と比較して有意な骨修復の促進効果はみられなかった。これより、ADSCスフェロイドの骨修復の促進効果は、糖尿病状態では機能しないことが示唆された。健常マウスの骨欠損に対するADSCスフェロイド移植の骨修復の促進効果メカニズムを解析するため、ADSC移植後の骨欠損部における組織学的評価を試みた。しかしながら、健常マウスの大腿骨欠損部へのADSCスフェロイド移植による骨修復の促進効果に再現性が得られず、組織学的評価を行うに至らなかった。そのため、再現性の確認及び移植法の改善を試みた。フィブリン糊の利用、移植細胞数の変更、スフェロイドサイズの変更を行ったが、いずれの方法においてもADSCのスフェロイド化によるADSC移植の骨修復の促進効果に改善はみられなかった。
以上のことから、ADSC移植においてはスフェロイド化により骨再生効果は増強しないことが示唆された。
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