2022 Fiscal Year Annual Research Report
迅速な機能性人工骨作製による広範囲骨欠損治療法の確立
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21K20978
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
庄司 真太郎 北里大学, 医学部, 助教 (60728202)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 局所硬化ゲル / 塩基性線維芽細胞増殖因子 / 骨形成促進 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
外傷や腫瘍掻爬後の広範囲骨欠損は治療に難渋する。近年我々はヒアルロン酸（HA）に天然由来架橋基を導入することで、２剤混合後に硬化する局所硬化HAゲルを開発した。昨年度はヒアルロン酸からなる局所硬化ゲルを用いてBMP-2を人工骨に導入した結果、マウス難治性骨折モデルにおける骨癒合が促進されることが明らかになった。本年度はゼラチン（ZL)からなる局所硬化ゲルを用いて塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)を導入した人工骨の骨形成促進効果を検討した。9週齢雄性C57BL/6Jマウスの大腿骨を骨幹部で骨切りし、逆行性髄内釘固定を行い骨折モデルを作製した。bFGF含有GL溶液にハイドロキシアパタイト（Hap）を浸漬後、過酸化水素水と混和し、ゲル化させることでbFGF/GL/Hap複合体を作製した。骨折作製のみの群（control群）、骨折部にbFGFを含まないGL/Hap複合体を投与した群（GL/Hap群）、bFGF（2μg）含有PBSをゲル化し投与した群（bFGF/GL群）、骨折部にbFGF/GL/Hap複合体を投与した群（bFGF/GL/Hap群）の4群を作製した（各群n=5）。投与後28日で屠殺して右大腿骨を採取後、micro CTで撮影して骨折部における骨癒合率、骨量（BV）、骨塩量（BMC）を測定した。また、組織学的検討を行った。Xpおよび組織像では、bFGF/GLHap群、bFGF/GL群、GL/Hap群、control群のいずれも新生骨の形成を認めていたが、bFGF/GL/Hap群の方がより旺盛だった。bFGF/GL/Hap群は他の3郡と比較するとcontrol群間でBVおよびBMCともに有意に高値だった(p<0.05)。局所硬化ZLゲルを用いてbFGFを導入した人工骨はマウス難治性骨折モデルにおいて骨癒合治癒を促進した。本方法はbFGFの局所送達による新規難治性骨折治療法として有用かもしれない。
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