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これまでの解析で得られた骨再生性シグナルによる骨再生効果を検討した。マウスを用いて3 mm径の臨界骨欠損モデルを作製後、同定した骨形成性薬剤を導入し、骨再生に対する効果を検討した。シグナル活性化剤として組み換えタンパク質を用いた。担体として、既存のコラーゲンゲルに加えて、組み換えタンパク質の担持・徐放を制御可能な新規PEGハイドロゲルを用いた検討も行った。臨界骨欠損を作製後、これらの骨形成性シグナル候補を投与した後、in vivoマイクロCTを用いて経時的に骨再生を解析した。その結果、骨再生を促す組み換えタンパク質を同定した。マイクロＣＴを用いた定量解析の結果、投与8週間後には、正常の骨量と大差のない再生骨を一部得た。
新規PEGハイドロに関して、組み換えタンパク質を担持したＰＥＧハイドロゲルを作成し、徐放スピードを検討した。その結果、これまでのPEGハイドロゲルと比較して、新規PEGハイドロゲルは、徐放スピードを抑えることが明らかになった。骨芽細胞を用いたin vitro分化誘導の結果、骨形成性シグナル因子を担持した新規ゲルは、骨誘導能を長期にわたって保持した。マウス骨欠損モデルにおける検討の結果、骨形成性シグナル因子を担持した新規ゲルは、比較群に比較して顕著な骨再生を誘導した。得られた骨再生部位における免疫組織学的解析により、骨芽細胞の分化マーカーであるRUNX2とSP7のタンパク質発現を確認した。以上より、新たな骨再生促進薬の候補を得た。さらに新規ハイドロゲルは、薬剤の徐放制御をすることで、効率的に骨再生を促す効果を有する可能性が示された。
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