| 研究課題/領域番号 |
07309003
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 総合 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
西原 克成 東京大学, 医学部・附属病院, 講師 (10010323)
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| 研究分担者 |
末次 寧 科学技術庁無機材研究所, 研究官
丹下 剛 東京大学, 医学部, 講師 (10107667)
松田 良一 東京大学, 教養学部, 助教授 (90165837)
田中 順三 科学技術庁無機材研究所, 総合研究官
広田 和士 科学技術庁, 無機材研, 特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
1996年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1995年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
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| キーワード | 人工骨髄バイオチャンバー / 骨髄造血巣 / ヒドロキシアパタイト / streaming potential / 免疫疾患 / 免疫システム / 系統発生 / 遺伝子発現 / 骨髄増血巣 / 免疫現象 / 系統発生学 / 異所性造血現象 / 人工骨髄チャンバー / 未分化間葉細胞 / 流動電位 / BMP / 生体力学 / 用不用説 |
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| 研究概要 |
本研究は、脊椎動物の謎と言われた骨髄腔における造血の仕組みを解明し、これを臨床応用する事を目的とした。これは進化の第二革命期の上陸に際して、造血の場が原始脊椎動物の本来の腸管を離れ、骨髄腔に移動したとする三木成夫の「脾臓の発生」研究に基づいている。人工骨髄造血器の開発は、今日、臨床上緊急の課題である。研究代表者の西原は、合成ヒドロキシアパタイトを用いて実験的に骨髄造血巣を哺乳類の筋肉内に異所性に、間葉細胞から誘導することにすでに成功し、1994年の第32回日本人工臓器学会にてオリジナル賞1位を受賞した。本研究はこの研究成果を実用化する目的のもので、次の5種類の研究を実施した。(1)間葉細胞の遺伝子発現がstreaming potentialによること (2)造血巣を誘導する電極型の人工骨髄バイオチャンバーの作製と成犬への移植による造血誘導能の観察 (3)系統発生における腸管造血から骨髄造血への変換の原因究明 (4)進化のエポックとなる哺乳類、鳥類、両生類、軟骨魚類と無顎類の筋肉内への合成アパタイト人工骨チャンバーの移植と、造血巣誘導の有無の観察 (4)牛由来のコラーゲン複合低温焼結アパタイト人工骨の開発と成犬およびドチザメへの移植による組織免疫と造血の関係の観察 (5)人類特有の免疫疾患の原因が口呼吸であることを究明し、成犬と成猫による人類型免疫病のモデル作製研究 以上の実験で異所性ならびに骨髄腔を持たない軟骨魚類における異種性の造骨と造血現象がすべてのアパタイトとチタン電極バイオチャンバーの移植により、すべての宗族に観察された。また、牛由来のコラーゲンは犬では明らかな細胞レベルの消化が観察されたが、サメでは円滑な類骨と造血巣の誘導が観察された。これらから骨髄造血の成立が、浮力に相殺された見かけ上の6分の1Gの水中から陸棲への変化に伴う1Gの作用によることが明らかとなった。また原始脊椎動物の組織は哺乳類の胎児蛋白に相当し、主要組織適合抗原を保ちないことが明らかとなり、胎児蛋白の成体型への変換が骨髄造血に伴う重力の作用によるとする結果が得られた。これらのことから組織免疫と感染免疫とアレルギーで混迷している現在の免疫学を統一的に理解できる新しい免疫学の考え方として「細胞レベルの消化・代謝・吸収」(三木)という新しい免疫学の概念を樹立することができ、同時に脊椎動物の進化の主要機序が解明され、画期的な成果が得られた。
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