自家・同種軟骨細胞あるいは骨髄幹細胞移植によるイヌ傷害関節軟骨再生の試み

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14760196
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 奥村 正裕 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 講師 (80260397)
• キーワード: 関節軟骨 / 軟骨細胞培養 / 骨髄間葉系幹細胞 / イヌ / コンドロイチン硫酸 / ケラタン硫酸 / 2型プロコラーゲンCペプチド

研究概要

本研究の目的は、軟骨細胞あるいは骨髄間葉系幹細胞を細胞生物学的に修飾して利用し、傷害を受けたイヌの関節軟骨を完全な硝子軟骨として再生させる方法を開発することである。これを達成するための段階として、以下の項目を検索した。
1.生体における関節軟骨機能解析法の確立:正常発育犬、実験的軟骨傷害モデル犬および関節疾患発症犬の関節液中の以下の関節マーカー測定系を最適化し、その意義を検討した。
軟骨合成マーカー:2型プロコラーゲンCペプチド、コンドロイチン硫酸3B3エピトープ(第1回World Orthopedic Veterinary Congressおよび第135回日本獣医学会にて公表)
軟骨異化マーカー:ケラタン硫酸5D4エピトープに関して改良ELISA法により分析した。
2.分離関節軟骨細胞培養の最適化およびモデル軟骨の作製とその性状分析
関節軟骨分離法、培養法の違いにおける軟骨分化形態の変化を1型コラーゲン、2型コラーゲンおよびグリコサミノグリカンの生成活性の特徴を、RT-PCR法を用いて検索した(第134回日本獣医学会、J Vet Med SciおよびJ. Vet Med. Aにて公表)。
次に、軟骨細胞移植を用いた軟骨欠損部の修復を試みた(第136回日本獣医学会およびJpn J Vet Resにて公表)。
3.骨髄間葉系幹細胞の性状解析およびin vitroにおける軟骨形成
(1)骨髄液より比重遠心法あるいは付着法により間葉系細胞を分離し、それを幹細胞リッチフラクションとして以下の実験に用いた。なお、その性状解析には、軟骨分化、骨分化および脂肪分化刺激した場合のそれぞれの細胞の反応を、1型コラーゲン、2型コラーゲン、グリコサミノグリカン、SOX-9、PPAR-2、オステオカルシン等の遺伝子発現形態をRT-PCR法を用いて解析した(第136回日本獣医学会で公表)。
(2)骨髄間葉系幹細胞のpellet培養下での自立軟骨分化活性について解析した(第3回日本再生医療学会にて公表)。

研究成果

• [文献書誌] 金 根亨, 奥村正裕ら: "牛培養軟骨細胞の同種軟骨組織への付着性および増殖性"第134回日本獣医学会学術集会講演要旨集. 253 (2002)
• [文献書誌] Masahiro Okumura et al.: "Synovial chondrocalcin as a cartilage metabolic marker in canine osteoarthritis in its early stage"Proseedings of 1^<st> World Orthopaedic Veterinary Congress. 157 (2002)
• [文献書誌] 横山文香, 奥村正裕ら: "犬関節疾患における病態解析における関節液中軟骨同化マーカーの有用性"第135回日本獣医学会学術集会講演要旨集. H-54 (2003)
• [文献書誌] Kim G, Okumura M, et al.: "Effects of ascorbic acid on proliferation and biological properties of bovine chondrocytes in alginate beads."Japanese Journal of Veterinary Research. 51・2. 83-94 (2003)
• [文献書誌] Kim G, Okumura M, et al.: "Preventive effect of hyaluronic acid on the suppression of attachment and migration abilities of bovine chondrocytes by IL-1alpha in vitro."Journal of Veterinary Medical Science. 65・3. 427-430 (2003)
• [文献書誌] Kim G, Okumura M, et al.: "Biological properties of allogenic articular chondrocytes on the surface of bovine cartilage explants in vitro."Journal of Veterinary Medicine A. 50・8. 418-423 (2003)