骨誘導能を有する生体材料の開発:骨誘導因子の精製とその臨床応用への基礎研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480451
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 松本 直之 徳島大学, 歯学部, 教授 (00013871)
• 研究分担者: 山下 菊治 徳島大学, 歯学部, 助手 (30182497) ; 岡本 康生 徳島大学, 歯学部附属病院, 助手 (50213989) ; 堀内 政信 徳島大学, 歯学部, 助手 (10219214) ; 宮本 雅司 徳島大学, 歯学部, 助手 (30145007)
• キーワード: 骨誘導因子 / 生体材料 / アテロコラ-ゲン / 骨芽細胞 / 軟骨芽細胞 / 石灰化

研究概要

1.精製
ウシ長管骨よりグアニジン塩酸にて抽出した画分を、水可溶性と水不溶性に分画した。水不溶性画分は、限外濾過装置、ヘパリンセファロ-スカラムを通過後、セファクリルS200カラムにて分子量20ー50kDの画分を回収し、高い骨誘導活性を有することが確かめられた。また、骨誘導活性は特にヘパリンセファロ-スカラムの前後で大幅に上昇することが分かった。現在この標品について、高速液体クロマト(ゲル濾過、逆相)により精製を進めている。また水可溶性画分についても並行して精製を進めており、骨誘導活性および作用機序の相違について検討中である。
2.活性検定法
ラット骨格筋組織を脱灰骨基質(BMG)とともに培養し、硬組織を速やかにかつ高率に誘導する系を確立した。この系では培養7日目に、活性化された筋衛星細胞が紡錘形細胞とを経て軟骨芽細胞へ分化する知見が得られた。
3.臨床応用を想定した移植実験
BMGの生体内移植において、軟骨形成に先行する無細胞性の石灰化沈着を認め、生体内骨形成の開始機構に全く新いし概念を提起した。また、アテロコラ-ゲンー骨誘導因子複合体の筋鞘内移植実験では、7日目で軟骨、骨の出現と、移植ペレットにおけるCa量、ALPase活性の高値を認めた。さらに移植体への新生コラ-ゲン線維の侵入と、新生骨と連続した移植体の石灰化とが観察させ、アテロコラ-ゲンの担体としての有効性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] 岡本 康生: "骨誘導因子の筋肉内移植における異所性骨形成機序について." 四国歯学会雑誌. 3. 7-22 (1990)
• [文献書誌] 高木 知道,山下 菊治: "骨をつくる." 四国歯学会雑誌. 3. 203-219 (1990)
• [文献書誌] Okamoto.Y.,Y.Horisaka,N.Matsumoto,Y.Yoshimura,J.Kawada,K.Yamashita, and T.Takagi: "Muscle Tissue Reactions to Implantation of Bone Matrix Gelatin." Clin.Orthop.262. 242-253 (1991)
• [文献書誌] Horisaka,Y.,Y.Okamoto,N.Matsumoto,Y.Yoshimura,J.Kawada,K.Yamashita, and T.Takagi: "Ultrastructure of Cartilage Formation from Neonatal Skeletal Muscle in vitro." Arch.Histo.Cyto.54. (1991)
• [文献書誌] Horisaka,Y.,Y.Okamoto,N.Matsumoto,Y.Yoshimura,J.Kawada,K.Yamashita, and T.Takagi: "Subperiosteal Implantation of Bone Morphogenetic Protein Adsorbed to Hydroxyapatite." Clin Orthop.(1991)
• [文献書誌] Yamashita,K.,Y.Horisaka,Y.Okamoto,N.Matsumoto,Y.Yoshimura,J.Kawada, and T.Takagi: "Effect of Bupivacaine on Muscle Tissue and New Bone Formation Induced by Demineralized Bone Matrix Gelatin." Acta Anat.(1991)
• [文献書誌] Yamashita,K.,Y.Horisaka,Y.Okamoto,Y.Yoshimura, and Takagi: "Jap.J.Oral Biol." Analysis of Minerals on Initial Calcification Induced by Demineralized Bone Matrix Gelatin., (1991)
• [文献書誌] Yamashita,K.,Y.Horisaka,Y.Okamoto,N.Matsumoto,Y.Yoshimura,J.Kawada, and T.Takagi: "Proc.Soc.Exp.Biol.Med." Architecture of Implanted Bone Matrix Gelatin Influences Hetero topic Calcification and New Bone Formation., 1991