2020 年度実施状況報告書

ウロココラーゲンの骨増生における生体足場材料としての効果

研究課題

研究課題/領域番号	18K09647
研究機関	大阪歯科大学
研究代表者	戸田伊紀大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (20197891)
研究分担者	上村守大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (30351472) 川島渉大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (60749240)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	ウロココラーゲン / 骨増生
研究実績の概要	魚類のウロコから精製されたウロココラーゲンはタイプⅠコラーゲンであり、線維化能や細胞増殖能、さらには骨形成関連細胞の分化促進に優れているとされることから、骨増生時に細胞の増殖が進み、骨形成も進むと予想される。一方、臨床で使用される従来のウシ・ブタ由来コラーゲンは人獣共通感染症の危険を払拭できないため、これに代わる生体足場材料としてウロココラーゲンは臨床での応用が期待できる。そこでウロココラーゲンの足場材料としての効果を検証するために、実験動物にウロココラーゲンスポンジを用いて実験を行い、その効果を検討した。令和２年度では、前年度まで使用したマイクロＣＴ撮影装置が修理不能となり、新規導入したマイクロＣＴ撮影装置で得られたデータとの統一性が失われたため、ウロココラーゲンスポンジの骨増生の再確認と新規マイクロＣＴ撮影装置での解析手法確立のため、実験動物のラットに全身麻酔を施して頭蓋冠に直径８ミリの骨欠損を形成し、ウロココラーゲンスポンジを充填する外科処置を行った。術後４週、８週で実験動物を安楽死させ、両側総頸動脈からホルマリン溶液による灌流固定後、実験部位の頭蓋冠部を摘出して標本作製を行った。まず、すべての標本を新マイクロＣＴ撮影装置によって新生骨形成を確認した。その結果、新規マイクロＣＴ撮影装置を用いても、以前のマイクロＣＴ撮影装置と同等に骨形成の解析ができるようになった。さらに、各種の組織学的標本を作製して通常のヘマトキシリン・エオジン染色とタイプⅠコラーゲンの免疫染色標本の作製を行った。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 4: 遅れている理由前年度まで使用したマイクロＣＴ装置が修理不能となり、新規導入したマイクロＣＴ装置で得られたデータとの統一性がなくなったため、骨形成の解析を最初から再度行う必要が生じたこと。さらに、新型コロナウイルス感染症の感染拡大防止対策のため緊急事態宣言の発出により、大学構内立入制限等があり、研究の進行がほぼ停止した。
今後の研究の推進方策	ウロココラーゲンを実験動物の骨欠損に応用し、治癒過程における骨形成について、新規導入マイクロＣＴ装置を用いて追加調査を行う。また微細血管構築の変化についても調査を行う。市販のブタ由来コラーゲン材料との比較検討も再度追加実験を行い、ウロココラーゲンの生体応用におけるブタ由来コラーゲンとの差異を明確にし、ウロココラーゲンの効果を調査を完了する。
次年度使用額が生じた理由	新型コロナウイルス感染症の感染拡大防止対策のため、研究の進行がほぼ停止したことによって研究期間の延長と次年度使用額が生じた。次年度もコロナ感染症対策のため制限はあるものの、新規導入したマイクロＣＴ装置で再度データを取得するため、骨形成の解析を最初から再度行い、ウロココラーゲンの生体応用におけるブタ由来コラーゲンとの差異を明確にし、ウロココラーゲンの効果を調査する予定である。