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自家骨移植に代わる骨再生法として，これまで我々は多孔質セラミックス（IP-CHA）と骨芽細胞の培養人工骨が有用であること，また培養人工骨における成長因子TGF-β1の骨形成促進作用を報告してきた。今回，IP-CHAにおけるヒト骨芽細胞の増殖・分化・基質合成メカニズムを遺伝子レベルで解明し，またシグナル伝達系の解析によりIP-CHA におけるヒト骨芽細胞による骨形成過程での細胞動態の詳細を明らかにするとともに，各種成長因子の骨代謝における作用を検討した。
IP-CHA上で培養したヒト骨芽細胞をはじめとする骨原生細胞の増殖・分化マーカーの発現の検討を行い，細胞内分子と細胞内シグナル伝達系が，ALPの活性発現，OPN，OCN mRNAの発現に特異的な作用をきたして骨芽細胞の増殖，分化をその細胞動態を制御している可能性が示唆された。また，ラット皮下埋入実験によりIP-CHA/骨芽細胞複合体の異所性骨形成能を確認し，またIP-CHA/骨芽細胞/TGF-β1複合体では早期に新生骨形成を認めた。培養骨における骨代謝に関する成長因子の役割は，より効果的で理想的な骨誘導生体材料において非常に重要であることが示唆された。
本研究の遂行により，培養人工骨と成長因子の臨床応用に基礎的な裏付けがなされたと考える。今後は，培養骨芽細胞のみならず既存骨内の細胞の骨形成促進制御分子やその受容体の遺伝子発現変化と骨形成への関与について検討が必要である。
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