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2017 年度 実施状況報告書

アメロゲニンと生体活性ガラスを併用した骨組織再生療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K11142
研究機関福岡歯科大学

研究代表者

松本 典祥  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (80597948)

研究分担者 畠山 純子  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (50374947)
阿南 壽  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (80158732)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードアメロゲニン / 生体活性ガラス / 骨形成 / 骨欠損窩洞
研究実績の概要

ラット頭蓋骨欠損モデルを作製し、4群に分けた。そののち欠損部にアメロゲニンを埋入したアメロゲニン群、生体活性化ガラス(BAG)とアメロゲニンを埋入したアメロゲニン+BAG群、BAG単独群、窩洞に何も入れていないコントロール群の4種類の窩洞処置群を作製した。処置後、2,4,8週後に試料を採取し、標本を作製した。作製した標本にて免疫染色を行い、BMP-2,TGF-β1、IL-1βの発現について免疫組織学的に検索したが、陽性細胞を同定することができなかった。
このため、新たにラットを購入して追加実験を行い、各群のn数を増やした。これらについては現在、標本を作製している。また、実験手技の確認と新生骨形成時におけるアメロゲニンの作用について比較検討するため、同様の手技を用いてラット頭蓋骨欠損モデルを作製し、細胞膜リン脂質であるホスファチジルセリンを含有するPSリポソーム(PSL)とBAGを埋入したPSL+BAG群を作製した。PSL+BAG群も2,4、8週後に試料を採取し、標本を作製してHE染色を行った。その結果、PSリポソーム+BAG群では処置後2週目においてBAG粒子の周囲に単核の紡錘形、類円形、多核形などの多様な形状を示すマクロファージ状の細胞が多数観察されるとともに、BAG粒子に接して多核の巨細胞が観察された。また、BAG粒子の近傍には幼若な骨細胞を含有した新生骨の形成が認められた。8週目においてはBAG+PLリポソーム群およびBAG単独群の両群において一部BAG粒子を含有した、成熟した新生骨形成像が観察された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

アメロゲニンと生体活性ガラス(BAG)を併用した骨再生療法の開発を目的として、ラット頭蓋骨欠損モデルを用いて実験を行っている。頭蓋骨の欠損部にBAG単独を埋入した群、BAGとアメロゲニンを埋入した群、BAGとPSリポソームを埋入した群、何も埋入しなかったコントロール群を作り、それぞれ、処置後2週目、4週目、8週目で試料を採取した。採取した試料は骨形成の評価方法の一つとして、マイクロCTにて撮影してエックス線学的に評価するとともに、組織学的に解析するため、組織標本を現在、作製している。
当初の予想ではBAG粒子の近傍に新生骨が形成されると考えており、BAGとPSリポソーム併用群では実際に2週目において、BAG粒子近傍で幼若な骨細胞を含有した新生骨が認められた。しかしながら、マイクロCTにおいて撮影した画像で確認したところ、BAGとアメロゲニンを埋入した群でのみ、BAG粒子の消失が観察された。このため、アメロゲニンによりBAG粒子の排出が促進されたのか、または異物巨細胞性吸収によるものか、さらなる検討の必要性が生じたため。

今後の研究の推進方策

追加実験で採取した試料で組織標本を作製し、組織学的に評価する。また、PSリポソーム+BAG群の処置後2週目において、BAG粒子の周囲に多数観察された、単核の紡錘形、類円形、多核形などの多様な形状を示すマクロファージ状の細胞の同定を行うためにED1免疫染色を行う。また、硬組織形成の指標となるBMP-2 、TGF-β1陽性細胞の同定、炎症反応の指標となるIL-1β陽性細胞の同定のため、免疫染色を行う。

次年度使用額が生じた理由

追加実験を行うために試料、ラット、器具、薬品を購入し、実験および標本作製を行っている。実験では最長で8週の長期飼育が必要となるため、ラットの飼育費として2万6千円ほどの次年度使用額が生じた。

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公開日: 2018-12-17  

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