幹細胞分化を制御できるマトリックスメタロプロテアーゼ応答型スマート足場材料の開発

• 研究課題/領域番号: 24K03289
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分90120:生体材料学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 陳 国平 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, グループリーダー (50357505)
• 研究分担者: 吉冨 徹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, 主幹研究員 (20585799) ; 川添 直輝 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, 主席研究員 (90314848)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2024年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 足場材料 / 幹細胞分化 / 軟骨再生 / マトリックスメタロプロテアーゼ / 再生医療

研究開始時の研究の概要

本研究では、軟骨組織を再生するマトリックスメタロプロテアーゼ応答型スマート足場材料を開発し、その効果を細胞培養実験及び動物実験で評価する。そのために、軟骨分化因子を内包したナノキャリアをMMP認識切断ペプチドリンカーで多孔質足場材料に結合することによって、スマート足場材料を作製する。本足材料で培養した間葉系幹細胞は十分な細胞数に達したところで、幹細胞によって産生されるMMPがトリガーとなり、軟骨分化因子は足場材料から供給され、軟骨分化が誘導される。このようにして、間葉系幹細胞の軟骨分化へのスイッチングは、増殖した幹細胞の数によって制御し、軟骨組織をより効率よく再生することができる。