2002 Fiscal Year Annual Research Report
物理的刺激下における培養細胞を用いた骨再生に関する研究
| Project/Area Number |
13480292
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
畠 賢一郎 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教授 (80293710)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
春日 敏宏 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (30233729)
岡田 邦彦 名古屋大学, 医学部, 助手 (20345911)
上田 実 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00151803)
|
|---|
| Keywords | 物理的刺激 / 低出力超音波パルス / 未分化間葉系幹細胞 / 伸展刺激 / 培養人工骨 / 酸化ストレス / 移植骨 / 多血小板血漿 |
|---|
| Research Abstract |
本年度に行った研究については、(1)骨髄由来未分化間葉系幹細胞(MSC)のin-vitroにおける変化を観察した。さらにその変化についてメカニズムの検討を行うとともに、酸化ストレスとの関連を調べた。(2)刺激付与未分化間葉系幹細胞を移植することを目的として、各所移植基質を開発し、その評価を行った。(3)実際に刺激付与細胞を動物へと移植し、その後の変化について形態学的評価を行った。以下にその詳細を述べる。(1)出力15mW/cm2の低出力超音波パルスを用いて細胞を刺激し、その後のALPおよび細胞内カルシウムの蓄積に加え、各種骨基質マーカーについてウエスタンブロッティング法にて比較検討した。その結果、低出力超音波パルス刺激によって、各種骨基質マーカー(オステオネクチン、オステオカルシン、I型コラーゲンなど)産生が1.5倍程度増加し、MSCから分化した骨芽細胞の機能発現を促進することが示された。さらに、伸展刺激など別の物理刺激を加えたものも同様に行った結果、類似の変化が観察できた。加えて、これら細胞の物理的刺激に対する変化について、同時に、NF-kBの活性化が見られ、リン酸化IkBの変動なども証明できたことより、メカニカルストレスによる分化促進効果のメカニズムにおける一因を証明することができた。(2)各種ハイドロゲルおよびカルシウムを用いた無機材料による骨形成材料特性を評価した。その結果、Fibrin glueおよび多血小板血漿(PRP)を用いることでMSCの骨形成能を誘発でき、以後の実験およびこれらの臨床応用への可能性が広がった。(3)各種物理刺激を加えたMSCを実際に動物へと移植し、その骨形成能について非刺激群と比較検討した結果、刺激群では移植後早期(3週)より骨形成が認められる所見を得た。さらに、移植後12週ではより成熟した骨形成を認め、移植前の細胞への刺激が、移植後に影響を与えうるものであることが明らかとなった。
|
Research Products
(1 results)
