骨再生のための新規多糖機能性細胞足場のデザインと創製

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09F09345
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田畑 泰彦 Kyoto University, 再生医科学研究所, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): RATANAVARAPORN Juthamas 京都大学, 再生医科学研究所, 外国人特別研究員
• Keywords: バイオマテリアル / ゼラチンハイドロゲル / 骨再生 / 徐放

Research Abstract

当該年度の研究目的は、効率よく骨再生を誘導するために、再生に必要な構造を与え、再生過程を模擬する新規の多機能性足場材料作製を作製することである。
架橋密度を変化させることにより、種々の安定性のゼラチンハイドロゲル多孔質材およびゼラチンハイドロゲル粒子を作製した。架橋密度は架橋剤であるグルタルアルデヒドの添加量により制御した。続いて骨再生を正に制御する増殖因子である骨形成タンパク質bone morphogenetic protein(BMP)-2と、骨形成に寄与する細胞を骨再生部位に動員することで骨再生へ寄与する可能性が示唆されているケモカインの一種であるCXC chemokine ligand(CXCL)12とを様々な濃度で、単独あるいは組み合わせてゼラチンハイドロゲル多孔質材あるいは粒子に含浸させた新規のバイオマテリアルを作製した。続いてラット骨欠損モデルを作製し、得られた種々のバイオマテリアルを欠損部へ移植して経時的に実験動物用マイクロCTスキャナを用いて骨再生の程度を評価した。その結果、BMP-2とCXCL12とを含むゼラチンハイドロゲル多孔質材が骨再生を促進することが示唆された。得られた研究成果は、従来より報告されていた以上の骨再生誘導能をもつ新規のバイオマテリアル作製の可能性を示唆したものであり、加齢などによる難治性の骨欠損を再生させる新たな治療法を提案しうる点で意義深く、重要である。