| 研究課題/領域番号 |
20K09479
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
海渡 貴司 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (70623982)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 骨再生 / 骨芽細胞 / 軟骨細胞 / 生体内イメージング / in vivo / imaging / chondrocyte / osteoblast / bone / trans differentiation / bone regeneration / 内軟骨骨化 / 成長軟骨 / 骨折モデル / 異所性骨化モデル / transdifferentiation / 骨折 / 異所性骨化 / 内軟骨性骨化 / 肥大軟骨細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
体の骨の大部分は、まず軟骨組織形成された後に軟骨が骨に置換されるといる内軟骨性骨化によって作られる。以前は先に形成された軟骨組織は完全に吸収され消失した後に新たに骨を作る細胞が誘導され骨が形成されると考えられていたが、近年の研究結果により軟骨を形成する軟骨細胞の一部が骨を形成する細胞に変化することが明らかになった。しかしこの過程を生体内で動的に観察した報告はない。本研究の目的は、2 光子励起顕微鏡を用いて内軟骨性骨化の過程を生体内で可視化し、軟骨由来の骨形成細胞と軟骨を経ない骨形成細胞の機能的・形態的違いを明らかにすること、各種薬剤介入による内軟骨性骨化の最適化手法を検討することである。
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| 研究成果の概要 |
骨折治癒や骨再生において、骨形成過程を観察することは治療効果を最大化するうえで意義が大きい。我々は、過去に骨芽細胞、血管および新生骨を生体内で可視化し経時的に観察することでBMP誘導異所性骨化過程の生体内イメージング方法を確立した。しかし、大部分の骨形成プロセスである内軟骨骨化過程を解明するには、軟骨を可視化することが必要と考えた。そこで、我々はX型コラーゲンを赤、I型コラーゲンを緑で蛍光標識した2重標識トランジェニックマウスを作成し、生体内で軟骨細胞と骨芽細胞を同時に観察することに成功した。この研究成果により、軟骨形成と骨形成の両者を最適化することで、効率的な骨再生が可能になると考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
広範囲骨欠損の治療や脊椎固定術において、骨癒合の獲得は患者QOLの向上に欠かせない。骨芽細胞による骨形成が起こる前段階として軟骨細胞による軟骨形成が生じ、その軟骨を足場として骨形成が行われる。我々は軟骨による足場形成を合わせた評価系として、骨形成過程における軟骨細胞と骨芽細胞の両者を同時に生体内で可視化する遺伝子改変動物モデルを作製した。骨癒合・骨再生過程において、両者を可視化する系が確立されたことは、骨形成の最適化を可能とし、今後の研究の進展により難治性広範囲骨欠損の治療法や、脊椎固定における早期骨癒合獲得法の開発につながる点で意義が大きい。
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