2009 Fiscal Year Annual Research Report
バイオリアクターを用いた骨形成促進治療の研究-臨床使用可能な器材の開発-
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21390419
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石黒 直樹 Nagoya University, 大学院・医学系研究科, 教授 (20212871)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鬼頭 浩史 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (40291174)
酒井 忠博 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (60378198)
光山 浩人 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 特任助教 (80467282)
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| Keywords | 脚延長 / 細胸培養 / 骨髄間葉系細胞 / 骨芽細胞 |
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| Research Abstract |
分化・増殖の両立から十分な量の骨芽細胞を得る新たな培養法(バイオリアクター)の開発を目的に研究を行った。単層培養と三次元培養の条件で細胞に機械的ストレスを加える装置を使用した。以前の研究では機械刺激が運動器細胞代謝に与える影響は基質合成と細胞増殖それぞれに働く事を確認しているが、今回はATDC5細胞を用いて運動器細胞の分化における機械的刺激の作用を調べ、機械的刺激による分化調節の可能性を検討した。我々が既に確立している軟骨細胞のデータを参考にした。ATDC5細胞は平面培養では幹細胞、軟骨細胞、骨芽細胞に分化・増殖する事が知られている。これを平面培養と3次元培養で機械的刺激を加えることにより、細胞分化を軟骨細胞分化指標はSOX9,type II collagen,プロテオグリカンmRNA発現量、骨芽細胞分化の指標はRUNX2アルカリフォスファターゼ(ALP),オステオカルシン(OC)、mRNA発現量を定量PCR法(semi quantitative PCR法)を用いて検討した。ATDC5細胞は3次元培養下では基質産生を活発に行い増殖活性は低下する傾向が見られた。これに過度な機械的刺激を加えると基質合成能が低下すると共に軟骨細胞分化から骨芽細胞への分化が遅延した。過大な負荷刺激による骨端症モデルの状態であると考えた。現在刺激量を変更して検討中である。血管内皮細胞分化の検討は低酸素状態での培養系を確立する検討を進めている。各種低酸素条件での培養を行い、至適酸素濃度を決定してバイオリアクターの検討に進む予定。予備実験は終了している。バックアップ体制としてフローサイトメトリーにて細胞のソーティングも検討中である。
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