2014 Fiscal Year Research-status Report
超音波刺激法によるscaffold-free再生軟骨作成と再生医療
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26462292
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
松末 吉隆 滋賀医科大学, 医学部, 病院長 (30209548)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 晋二 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (90283556)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 再生医学 / 軟骨細胞 / 整形外科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの予備実験で高濃度濃縮培養すると軟骨細胞は基質を産生する。しかし、ガラスやpolycarbonateなどの通常のシャーレ上で培養すると急速に細胞接着が起こり、この接着した細胞は脱分化を起こすことが判明していた。また、出来上がったscaffold－free 軟骨constructを取り出そうとしても、polycarbonateなどのシャーレ表面との接着が強く、これを鋭的に切離すると他の5面は軟骨器質で覆われているのに、残りの1面は脱分化した線維芽細胞が並んだ歪なconstructが出来上がる。これを改善する為に細胞と全く接着しないセラミック製メンブレンを使用した。
採取した軟骨細胞は一旦、1.0X10６cells/dishで単層培養により2～3週間培養増殖させた後にセラミック製メンブレン上に高濃度で細胞を播種して高濃度培養する。
このscaffoldを必要としない我々の培養系では、その条件を変えることにより軟骨類似器官の厚さ、硬さなどの形態を調節可能であるという利点を持っている．この利点を生かし、軟骨分層欠損への充填に理想的な形態（円筒形）と硬度をもつ軟骨類似器官形成のための至適条件を見出す為、1.0、2.0、 および 4.0×10*7 cells/cm2 と具体的な軟骨細胞の濃度を変えて培養した。その結果、4.0×10*7 cells/cm2が最もしっかりした再生軟骨片が作成できた。
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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
次年度には得られたscaffold－free 軟骨constructをウサギ膝関節に実際に移植することを予定している。昨年の実験で移植に耐えうるしっかりした再生軟骨片が作成できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
scaffold-free軟骨constructによる関節軟骨部分欠損修復の評価にはウサギ膝関節軟骨部分欠損モデルを用いる予定である．実験用ウサギ膝関節軟骨に直径4mmの軟骨部分欠損を作成する．各週齢５匹ずつを予定している。scaffold-free軟骨constructの移植の問題点としては、ウサギが運動する際に移植軟骨類似器官が脱落してしまう可能性が考えられる．軟骨constructはプレスフィットによる固定を予定しているが、脱落の問題が発生した場合には軟骨constructの形態、硬度の調節とともに、フィブリン糊による接着や骨膜パッチによる縫合などでの対応を考えている。
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| Causes of Carryover |
今年度は動物実験の数が少なかったために、動物代やそれに関わる試薬等の研究費を消費できなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
RT-PCR法用プライマー、抗Ⅱ型コラーゲン抗体、組織化学関連試薬、そして動物代（ウサギ）に使用予定である。また、研究実績発表のための旅費にも一部使用予定である。
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[Journal Article] Improved quality of cartilage repair by bone marrow mesenchymal stem cells for treatment of an osteochondral defect in a cynomolgus macaque model2015
Author(s)
Araki S, Imai S, Ishigaki H, Mimura T, Nishizawa K, Ueba H, Kumagai K, Kubo M, Mori K, Ogasawara K, Matsusue Y
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Journal Title
Acta Orthop
Volume: 86
Pages: 119-126
DOI
Peer Reviewed
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