2011 Fiscal Year Annual Research Report
多能性幹細胞由来スキャフォールドフリー三次元人工組織による骨軟骨再生
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22390291
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中村 憲正 大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 招聘教授 (50273719)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
名井 陽 大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (10263261)
吉川 秀樹 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (60191558)
寺村 岳士 近畿大学, 医学部附属病院, 助教 (40460901)
福田 寛二 近畿大学, 医学部, 教授 (50201744)
星 和人 東京大学, 医学系研究科, 准教授 (30344451)
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| Keywords | 幹細胞 / 組織工学 / 軟骨再生 / 骨再生 / スキャフォールド |
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| Research Abstract |
本年度はまずウサギ胚性幹細胞(ES細胞)から誘導した間葉系幹細胞(ES-MSCs)を用いてスキャフォールドを用いない三次元人工組織(TEC)の作成およびその軟骨分化能についてin vitroで検証した。ES-MSCsからのTECの形成はS-MSCsの場合と同様に初期細胞密度を4×10^5/cm^2としてアスコルビン酸存在下で14日間の平面培養を行い、その後細胞と培養皿の境界にピペッティングによりずり応力を発生させ、細胞-マトリックス複合体を浮遊培養化させTECの作成を試みた。作成されたTECに対しBMP-2、ITS、アスコルビン酸を添加した培養系で21日間軟骨分化誘導を行った。評価として組織の性状、グリコアミノグリカン(GAG)の定量、遺伝子発現、組織学的検査を行った。その結果、2週間のTEC作成条件下での培養で、ES-MSCsは一塊のシート様組織となり、従来のS-MSCsに性状が類似したTECが形成された。また組織像、GAG含有量、軟骨関連遺伝子の発現、コラーゲンの発現の解析より、ES-MSCsは軟骨分化誘導によりS-MSCsに比して極めて高い軟骨分化能を示した。ES-MSCsは滑膜間葉系幹細胞と同様にTECの形成が可能であり、スキャフォールドフリーの移植材料として安定していた。また軟骨分化誘導により従来TECより高い軟骨分化能を示した。これらよりES細胞を用いた移植担体が不要である細胞移植治療の可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
in vitroの細胞実験ではデータが充実し国際学会の発表も予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞実験でのデータをさらに深めると同時にウサギ大腿骨骨軟骨欠損モデルを使用した動物実験でTECの軟骨再生能を検証していく。
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