関節軟骨欠損に対する軟骨細胞移植における軟骨細胞三次元培養包埋材料の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671502
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 荻原 弘晃 浜松医科大学, 医学部, 助手 (70303550)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長野 昭 浜松医科大学, 医学部, 教授 (50272547) ; 高橋 正哲 浜松医科大学, 医学部付属病院, 助手 (40211346)
• Keywords: 軟骨細胞培養 / 生体吸収性材料 / 再生医療

Research Abstract

関節軟骨欠損に対する軟骨細胞三次元培養における新しい生体吸収性培養細胞包埋材料の研究において包埋材料としてβ-chitinを使用した。生体吸収性材料であるβ-chitinスポンジを作製し、これを用いて家兎軟骨細胞を三次完培養し、スポンジ表層に軟骨様組織を有する円柱状軟骨スポンジ複合体を作製した。
イカ軟甲より抽出したβ-chitinで円柱状のβ-chitinスポンジを作製した。日本白色家兎より採取した軟骨より軟骨細胞を単離し、5×10^7個/ml細胞DMEM混合液を40ulずつplate上に置き、スポンジ表面が下になるよう上からスポンジを置き、混合液を逆行性に吸引させた。1日培養後、スポンジを横面きに別のplateへ移し、4週間培養した。各週でのスポンジ内DNA、コンドロイチン硫酸、ハイドロキシプロリンを測定した。RT-PCRで軟骨細胞の形質の維持を確認し、また、作製した軟骨用組織の組織学的・免疫組織学的評価と、SEMでの形態的評価を行った。
DNA、コンドロイチン硫酸、ハイドロキシプロリン量は経時的に増加し、軟骨細胞の形質は維持され、スポンジ表層に基質がサフラニンOで濃染し、免疫染色でtype II collagenも染色される軟骨様組織を作製できた。
β-chitinはリゾチームにより分解される生体吸収性材料であり、また、多糖類で生体親和性が高く、電気的にも軟骨細胞の産生するプロテオグリカンとの親和性が高い。β-chitinスポンジは軟骨細胞の培養に適しており、これを用いて、スポンジ表層に軟骨様組織を有する円柱状軟骨スポンジ複合体の作製が可能であった。