2013 Fiscal Year Annual Research Report
硬組織発生時物理化学的環境の機能性ハイドロゲルによる再現
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25293402
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
松本 卓也 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (40324793)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平野 義明 関西大学, 工学部, 教授 (80247874)
山本 雅哉 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (10332735)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ハイドロゲル / 堅さ（スティッフネス） / アガロース / 骨 / 石灰化 |
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| Research Abstract |
今年度はアガロースゲルを異なる濃度でゲル化し、堅さの異なるゲルを準備した。この異なる堅さのゲル内で、マウス胎児から取り出した大腿骨組織を培養した。ゲルの堅さ違いによって、大腿骨の長軸方向への成長は有意な差は認められなかった。一方で、2-35 kPaというゲル堅さ環境において、コントロールとして用いた浮遊培養と比較し、大腿骨頭部の石灰化が有意に促進されることを見出だした。また、6 kPaのゲルを用いることで石灰化がもっとも促進することも確認できた。
この石灰化促進のメカニズムを検討するため、各種染色方法を用いて、細胞分化、基質産生について検討を行ったところ、石灰化促進部位における軟骨細胞分化の促進ならびに、軟骨細胞肥大化の促進が確認できた。また、I型コラーゲンの発現が認められなかったことから、本条件における石灰化促進が内軟骨骨化によるものであることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はゲルの物性調整に加え、トライアルとして骨組織の器官培養を行った。どの骨組織を使用するか、どの日齢を使うか、など、種々の条件設定を行い、最終的に胎生15日目マウスの大腿骨を使用することにした。また、どのタイミングで取り出した組織をどういった形でゲル内に埋入するかといった実験手法についても検討を行った。これら検討の集大成として、骨組織のゲル内培養のプロトコールが確立されたこと、また、確立したプロトコールをベースに新しい生命科学的知見を獲得できたことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究方針としては、骨組織培養に加え、骨系細胞の培養に適したゲル状態を作製する。具体的には異なるサイズのゲルビーズ作製手法の開発、異なる形状のゲル作製手法の開発、ならびに細胞のゲル内包埋技術の開発となる。細胞としては、マウス骨髄から単離した骨髄間葉系幹細胞を主として使用する。これら細胞のゲル内での培養により、細胞の生育、あるいは機能発現に適したゲル内環境、ゲル形状、培養方法を探索する。
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