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2015 年度 実績報告書

再生医療の第四の要素としての再生リハビリテーションの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26282154
研究機関京都大学

研究代表者

青山 朋樹  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90378886)

研究分担者 黒木 裕士  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20170110)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード再生医療 / リハビリテーション
研究実績の概要

1.細胞強化リハビリテーション 軟骨細胞培養中の温度を変化させることで細胞のmRNA発現が変化することを明らか(Ito A. PLOS ONE 2015)にし、至適培養温度に関する研究が促進した。間葉系幹細胞の形態変化を促す目的で細胞培養における足場形状を設計することで細胞形態が変化することを明らかにした(Zhang X. Biomed Microdevices. 2015)。このことにより分化誘導したい細胞に有効な細胞骨格の構築の可能性が示唆され、細胞強化の第一歩となった。
2.細胞訓化リハビリテーション ラット膝関節軟骨欠損モデルに間葉系幹細胞を関節内注入を行い、運動刺激により関節軟骨への分化が促進されることが明らかになり、論文発表を行った(Yamaguchi S. PLOS ONE 2016)。また運動療法の際の運動負荷量により軟骨変性程度が変わることを明らかにし、至適運動量を決定するための基礎資料となった(Iijima H. Osteoarthritis Cartilage 2015)。
3.細胞共鳴リハビリテーション ラット膝関節軟骨欠損モデルに間葉系幹細胞を関節内注入を行い、運動刺激を加えた際の、細胞のintegrationについて確認を行った(Yamaguchi S. PLOS ONE 2016)。

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

実施計画通りに進行している。予定していた物理刺激、運動刺激についてはその効果をそれぞれ示すことができていることから、今後はその至適強度を決定していく段階である。

今後の研究の推進方策

平成26年、27年度においては予定通り、物理刺激(温度、足場、重力)による細胞への影響、細胞の分化、統合に対する運動刺激(トレッドミル)の有効性を明らかにする事ができた。最終年度にあたる平成28年度においては、それら物理刺激(温度、足場、重力)、運動刺激(トレッドミル)の至適強度の検討を行う予定である。
内容としては細胞強化、細胞訓化、細胞共鳴の3つのカテゴリに分けて検証を行うが、それらの領域をまたいで検証し、最終年度の集大成とする予定である。

次年度使用額が生じた理由

研究計画が予定通り進行したため、最終年度の前期に実験を実施すると共に成果発表を行い、研究まとめと行うため。

次年度使用額の使用計画

繰越金を含めて、前期に重点的に予算を使用し、最終年度終了時までに成果(国際学会発表、国際誌発表)を出す予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Rehabilitation program after mesenchymal stromal cell transplantation augmented by vascularized bone grafts for idiopathic osteonecrosis of the femoral head: A preliminary study.2015

    • 著者名/発表者名
      Aoyama T, Fujita Y, Madoba K, Nankaku M, Yamada M, Tomita M, Goto K, Ikeguchi R, Kakinoki R, Matsuda S, Nakamura T, Toguchida J.
    • 雑誌名

      Arch Phys Med Rehabil

      巻: 96 ページ: 532-9

    • DOI

      10.1016/j.apmr.2014.09.040

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Culture temperature affects human chondrocyte messenger RNA expression in monolayer and pellet culture systems2015

    • 著者名/発表者名
      Ito A, Nagai M, Tajino J, Yamaguchi S, Iijima H, Zhang X, Aoyama T, Kuroki H.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 10 ページ: e0128082

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0128082. eCollection 2015.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Culture temperature affects redifferentiation and cartilaginous extracellular matrix formation in dedifferentiated human chondrocytes.2015

    • 著者名/発表者名
      Ito A, Aoyama T, Iijima H, Tajino J, Nagai M, Yamaguchi S, Zhang X, Kuroki H.
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: 33 ページ: 633-9

    • DOI

      10.1002/jor.22808.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of microfabricated microgroove-surface devices on the morphology of mesenchymal stem cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Zhang X, Aoyama T, Yasuda T, Oike M, Ito A, Tajino J, Nagai M, Fujioka R, Iijima H, Yamaguchi S, Kakinuma N, Kuroki H.
    • 雑誌名

      Biomed Microdevices

      巻: 17 ページ: 116

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Feasibility study of rehabilitation program after mesenchymal stromal cell transplantation for idiopathic osteonecrosis of the femoral head.2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Aoyama.
    • 学会等名
      Fourth Annual symposium on Regenerative rehabilitation.
    • 発表場所
      Rochester, MN.
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Periodic heat stimulus for extracellular matrix production on human chondrocytes.2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, H. Iijima, J. Tajino, M. Nagai, S. Yamaguchi, X. Zhang, T. Aoyama, H. Kuroki.
    • 学会等名
      Fourth Annual symposium on Regenerative rehabilitation.
    • 発表場所
      Rochester, MN.
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficacy of LIPUS treatment following mesenchymal stromal cell intra-articular injection in an osteochondral defect model rats.2015

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaguchi, T. Aoyama, A. Ito, M. Nagai, H. Iijima, J. Tajino, X. Zhang, W.Kiyan, H. Kuroki.
    • 学会等名
      Fourth Annual Symposium on Regenerative Rehabilitation
    • 発表場所
      Rochester, MN.
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of low intensity pulsed ultrasound treatment combined with mesenchymal stromal cell injection for cartilage regeneration in a knee osteochondral defect model of rats.2015

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaguchi, T. Aoyama, A. Ito, M. Nagai, H. Iijima, J. Tajino, X. Zhang, W.Kiyan, H. Kuroki.
    • 学会等名
      2015 World Congress on Osteoarthritis
    • 発表場所
      Seattle, WA
    • 年月日
      2015-04-30 – 2015-05-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of initiation timing of gentle treadmill exercise on cartilage and subchondral bone in a model of destabilization of medial meniscus of rats.2015

    • 著者名/発表者名
      H. Iijima, T. Aoyama, A. Ito, S. Yamaguchi, M. Nagai, J. Tajino, X. Zhang, W. Kiyan, H. Kuroki.
    • 学会等名
      2015 World Congress on Osteoarthritis
    • 発表場所
      Seattle, WA
    • 年月日
      2015-04-30 – 2015-05-03
    • 国際学会
  • [図書] 再生医療のための細胞製造ハンドブック2015

    • 著者名/発表者名
      青山朋樹、仙石慎太郎
    • 総ページ数
      196
    • 出版者
      シーエムシー出版.
  • [備考] Regenerative Rehabilitation

    • URL

      http://regenerative-rehabilitation.com/

  • [学会・シンポジウム開催] 2nd International Symposium on Regenerative Rehabilitation in Kyoto.2016

    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2016-03-25 – 2016-03-26

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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