| 研究課題/領域番号 |
17K12025
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| 研究機関 | 日本歯科大学 |
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研究代表者 |
富永 徳子 日本歯科大学, 生命歯学部, 助教 (90546532)
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| 研究分担者 |
中原 貴 日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (10366768)
石川 博 日本歯科大学, 生命歯学部, 客員教授 (30089784)
酒井 俊 筑波大学, 医学医療系, 講師 (30282362)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 再生医療 / 歯根膜由来骨格筋細胞 / 重症心筋虚血 / 正常核型 / 心筋梗塞モデル動物 |
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| 研究実績の概要 |
近年、重症心筋虚血に対して下肢から採取した骨格筋細胞シートを心臓の虚血部位に移植することにより心機能を回復させる再生療法が試みられるようになった。本研究では、再生医療において細胞源として自己の歯根膜細胞に着目している。申請者は、ラット歯根膜由来骨格筋細胞を、ラット臼歯初代培養より分離することに成功している。さらにその分離した骨格筋細胞は正常核型を維持しており、継代培養が可能であった。この細胞を用いて、心機能障害モデル動物に移植し、心臓の機能回復を図るという新たな再生医療の開発を目的とする。さらにこの培養技術を用いて、遺伝子組み換えをおこなわない、免疫、感染、生命倫理の問題のない再生医療の確立を目指す。
当該年度は、心筋梗塞モデルラットの作製・検討をおこなった。心筋梗塞モデルラットの作製は、Sprague-Dawley ratを腹腔内麻酔後、仰臥位に固定し気管切開した気管に挿管し人工呼吸機の装着をおこなった。計画当初、口腔より挿管予定であったが気管挿管後に、気管支粘液の増加による人工呼吸器の閉塞が起こり呼吸困難になったため、気管支切開部に挿管するという方法に変更した。
ハサミを用いて開胸後、心臓の心膜を剥離し冠状動脈を5-0TiCron糸を用いて結紮した。心筋梗塞が生じたかは心筋結紮後の心筋の色調が白色に変化することによって確認した。計画当初は心筋梗塞作製直後に細胞を移植する予定だったが、現在慢性心筋梗塞に対して治療予後が悪いということから、梗塞後数週間経過したモデルマウスに移植することとした。現在、心筋梗塞を生じたモデルマウスの飼育に成功している。今後、このモデルマウスを用いて細胞移植による心機能再生を検討する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実施計画として、当該年度の中で最も検討に時間を要すると考えていたのが、心筋梗塞モデル動物の作製である。計画当初、予備実験によりこのモデル動物の作製が難しいと考えていた。しかし、予定通り心筋梗塞モデルラットを作製し、心筋梗塞の慢性期まで飼育可能であった。今後は、この心筋梗塞モデルラットの心臓の梗塞部位に細胞移植をおこない、心筋の再生の検討を行う予定である。移植に使用する細胞培養は手技が安定しているため、問題ないとおもわれる。しかし、移植法に関しては、細胞をシート状にして培養し心臓の梗塞部位に塗布することを予定していたが、この場合細胞シートの脱落が予想されるため、細胞シート以外の移植方法も検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度作製した心筋梗塞モデルラットに分離した以下の細胞の移植を行なう。（１）ラット歯根膜由来骨格筋細胞（２）ラット歯根膜細胞（３）Sham ope。
実験計画当初、大阪大学で行われている骨格筋シートの移植を想定していた。しかし、近年その骨格筋シートが脱落し、移植した細胞が長期に心臓に残存することができないことがわかった。そのため、長期に心臓上に細胞をとどまらせることができる、フィブリンポリマー上に筋細胞を播種した細胞シートの作製を検討する。このフィブリンポリマーは、フィブリノーゲンとトロンビンを作用させて作られたフィブリンモノマーに、フィブリンを作用させて作製した膜である。この膜に播種された筋細胞シートはフィブリンポリマーを消化しながら、長期にわたり心臓に残存することがわかっている。この手法を移植の検討に用いる。移植後は、組織学的評価、心機能回復評価を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度は、主に心筋梗塞モデル動物を作製するための動物実験を行っており、そのため動物、手術器具の購入を行った。次年度は移植のための細胞培養や移植後の評価のための受託解析、試薬を購入し、さらに動物実験を行う。細胞培養は費用がかかるため、当該年度の差額分を使用する予定である。
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