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前年度に引き続き、細胞培養系での評価と、前年度に見出した骨髄由来間葉系幹細胞（BMMSCs）と造血幹細胞(HSCs)の幹細胞凝集複合体を骨補填材（第三リン酸カルシウム顆粒）と共に、NODマウスの頭頂部に作成した骨欠損部に移植し、細胞動態について検討を行った。移植後骨欠損部に生じる骨組織については、前年度の検討結果から、BMMSCのみ移植した場合は、骨補填材が吸収されずに残存していたのに対し、BMMSCsおよびHSCsの細胞凝集体を移植すると、移植体中の骨補填材が吸収され、骨欠損部が完全に新生骨に置き換わることが判明している。以上の所見から、幹細胞凝集複合体中のBMMSCsとHSCsの細比率について検討を行った。
幹細胞凝集複合体中におけるBMMSCsとHSCsの細比率については、HSCsの細胞数に関係なく骨組織が新生することが判明した。しかし、経時的な骨組織過程について検討したところ、HSCsの細胞数が多いほど骨補填材における吸収と骨添加が活発に行われていた。細胞培養系において、BMMSCsとHSCsとの共存培養において幹細胞凝集複合体中におけるHSCsの作用が液性因子によるものか、BMMSCsとHSCsとの細胞接触によるものであるか検討した。BMMSCsとHSCsを直接接触させた共存培養と、BMMSCsとHSCsをメンブレンで隔離して細胞接触を阻害させた場合を比較したところ、直接接触させた場合では、活発にBMMSCsから骨芽細胞が分化することが確認された。幹細胞凝集複合体中のHSCsは、BMMSCに対して直接細胞シグナルを送ることによってBMMSCsからの骨形成を増強していることが示めされた。今後は、さらにBMMSCsからの骨形成を増強しているシグナル因子について明らかにする必要がることが示唆された。
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