キトサン系複合骨補填材を適用した骨再生領域の骨形成マーカーによる評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13771179
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 昆 隆一 岩手医科大学, 歯学部, 助手 (80285634)
• Keywords: 骨補填材 / キチン / キトサン / リン酸三カルシウム / 骨形成マーカー / オステオカルシン / オステオポンチン / 生体材料

Research Abstract

脱アセチル化度50%のキトサンを賦形材として、α型リン酸カルシウム(α-TCP)顆粒を配合した複合骨補填材をラット骨窩洞に埋入し、埋入試料体表層部をアルギン酸カルシウム被膜で封鎖した。埋入3、5、7および10日後における骨補填材が骨再生に及ぼす影響を確認するため、骨芽細胞の分化過程で発現する骨基質蛋白のオステオネクチン(On)およびオステオカルシン(Oc)を酵素抗体法を用いて観察した結果、以下の知見が得られた。
埋入3日後の病理組織所見では、形成した骨窩洞に骨補填材を埋入しないコントロール群の骨窩洞は血餅で満たされていた。補填材を埋入した実験群では、α-TCP顆粒周囲に線維芽細胞様細胞および血餅組織が確認され、顆粒表面の細胞ではOnおよびOcは確認されなかった。
5日後のコントロール群では、骨窩洞は血餅と肉芽組織で満たされており、骨窩洞の底部は新生骨の骨梁が窩洞中央部に向かって形成しているのが確認された。実験群はコントロール群と同様な骨梁の形成が認められたが、α-TCP顆粒周囲の細胞からOnおよびOcは確認されなかった。
7日後のコントロール群および実験群は、5日後とほぼ同様の所見を示し、実験群でα-TCP顆粒界面の細胞でOnおよびOcの発現が確認された。
10日後のコントロール群では、7日後より新生骨梁が骨窩洞の中心に向かって成長しており、骨窩洞上部に線維性の組織が確認された。実験群ではコントロール群と同様な組織所見に加えて、α-TCP顆粒界面の細胞で7日後よりもより強くOnおよびOcの発現が確認された。
上述の結果より、骨窩洞内に骨補填材を埋入する事により顆粒周囲の骨芽細胞の成長を促進することが骨形成蛋白の免疫組織化学的所見から確認された。今後は補填材の骨伝導機構についてさらに詳細に検討する予定である。