2023 Fiscal Year Annual Research Report
高純度ヒト骨髄間葉系幹細胞と生体活性3次元多孔質足場材料による顎骨再生療法の開発
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21K10042
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
管野 貴浩 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (60633360)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 有未 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (50338183)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 口腔顎顔面外科 / 骨髄由来幹細胞 / 顎骨再生 / 顎骨再生足場材料 / 生体材料 / 培養上清 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各種顎骨病変により広範囲な顎骨欠損部の回復治療を要する患者は多い。組織工学的手法により、安全、効率的かつ効果的な顎骨再生治療の開発が顎口腔の健康回復には必須である。本研究では、①高純度ヒト骨髄間葉系幹細胞を顎骨再生促進における患者由来の細胞リソースとして用い、②高い生体活性力・骨伝導能を有する次世代型顎骨再生3次元足場材料と組み合わせることで、新規顎骨再生治療法確立に向けた実験的基盤研究を目的とし企画した。
まず研究計画に則り、超選択的単離手法により高純度ヒト骨髄由来間葉系幹細胞をin vitroでの品質評価の上で本研究に適用した。つづいて、in vivoモデル系での評価として、研究計画通りにSDラット（10週令）を用いて、自己修復不能顎骨欠損モデルを作製し研究を開始した。しかし、当初予定していた顎骨再生3次元足場材料の製造中止を受け、代替としてβ-TCP/PLGA (β-リン酸三カルシウム/乳酸グリコール酸共重合体) 複合体を綿状に加工形成した新規骨補填材を用いて研究モデルを構築する必要性が生じた。そこで、この新規３次元足場材料の評価検討をラット顎骨欠損モデルを用いて研究を実施したところ、有用な生体活性骨伝導能と生体吸収性を具備することを新規知見として示すことに成功した。さらに研究計画の通りに、本新規３次元足場材料に高純度ヒト骨髄由来間葉系幹細胞を播種複合体としたラット顎骨欠損モデルへの移植実験を計画した。しかし、高純度ヒト骨髄間葉系幹細胞移植のために、ラットへ免疫抑制を実施したところ、成長発育に強い影響がみられたこと、さらに近年の研究からミトコンドリアが移送されることが明らかとなった。そこで、高純度ヒト骨髄間葉系幹細胞培養濃縮上清を作成し、移植実験へもちいた。培養濃縮上清を適応することで、効率的かつ効果的な顎骨再生治療への応用の可能性を新規知見として示すことが出来た。
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[Journal Article] Evaluation of Hard and Soft Tissue Responses to Four Different Generation Bioresorbable Materials-Poly-l-Lactic Acid (PLLA), Poly-l-Lactic Acid/Polyglycolic Acid (PLLA/PGA), Uncalcined/Unsintered Hydroxyapatite/Poly-l-Lactic Acid (u-HA/PLLA) and Uncalcined/Unsintered Hydroxyapatite/Poly-l-Lactic Acid/Polyglycolic Acid (u-HA/PLLA/PGA) in Maxillofacial Surgery: An In-Vivo Animal Study2023
Author(s)
Ayasaka K, Ramanathan M, Huy NX, Shijirbold A, Okui T, Tatsumi H, Kotani T, Shimamura Y, Morioka R, Kanno T
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Journal Title
Materials (Basel)
Volume: 16(23)
Pages: 1-26
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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