Histological examination of bone regeneration and cell kinetics induced by mesenchymal stem cells: comparison of bone marrow cells with adipose tissue cells

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26463060
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 小島 拓 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (90515777)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芳澤 享子 松本歯科大学, 歯学部, 教授 (60303137) ; 小林 正治 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80195792)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 骨再生 / 間葉系幹細胞 / バイオマテリアル / 骨髄 / 脂肪

Outline of Annual Research Achievements

【研究の目的】
間葉系幹細胞を生体親和性に優れたバイオマテリアルに組み込む組織工学的手法を応用した骨再生において、生体内に移植後の培養細胞の動態と骨形成における役割を組織学的に詳細に報告したものは非常に少ない。また、骨髄、脂肪組織といった幹細胞採取部位の違いによる骨再生能の差を再生骨の骨質評価まで行い比較したものはほとんどない。
本研究では、申請者が確立したラット頭蓋骨実験モデルに、骨髄または脂肪組織由来の間葉系幹細胞と多孔性β-TCPブロック複合体を用いて、骨再生における培養細胞の動態、骨形成における役割、移植母床の細胞との関係や再生骨の骨質を微細構造学的・細胞生物学的に解析する。その結果、良好な骨再生に向けたトランスレーショナルリサーチの学術基盤を構築する。
【研究成果】
間葉系幹細胞採取部位の違いが骨再生能に及ぼす影響について、骨髄、脂肪組織、歯髄、歯根膜細胞を用いて検討を行った。これらの細胞のうち、骨髄から採取した細胞が最も骨再生能が高く、また、培養により骨芽細胞様細胞へと分化する確実性が最も高かった。さらに、GFP遺伝子導入ラットを用いて生体内に移植後の培養細胞の動態について解析を行った。その結果、移植後24週でもGFP陽性細胞が残存している可能性が示唆された。