2014 Fiscal Year Annual Research Report
ＤＮゲルを用いた関節軟骨自然再生誘導を制御する物理・生物学的因子の解明と応用
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24300169
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
北村 信人 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80447044)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 和則 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20166507)
グン 剣萍 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (20250417)
黒川 孝幸 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 准教授 (40451439)
近藤 英司 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (60374724)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 生体機能材料 / 再生医学 / 骨・軟骨代謝学 / 軟骨再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNゲルによる軟骨再生効果に関して、軟骨欠損の大きさの違い、BMP-7（OP-1）の関節内投与の効果、および大動物（羊）モデルにおける再生促進効果について研究した。日本白色家兎21羽を無作為に３群に分け、両膝に直径2.5 mm、4.3 mm、あるいは5.8 mmの骨軟骨欠損を作成し、右膝に関節面からの残存空隙が2.0mmとなるようにDNゲルを埋植し、左膝には何も移植しない対照群とした。術後4週の組織学的定量スコアは、直径2.5 mmの群は対照群と有意差を認めなかったものの、直径4.3 mmと5.8 mmの群は対照群より有意に良好であった（p=0.004、p=0.0001）。さらに日本白色家兎30羽を用いて、DNゲル埋植後にBMP-7を関節内投与し、術後2週、4週および12週に評価した。DNゲル埋植群はBMP-7関節内投与の有無に関わらず良好な再生を示し、投与の有無による再生スコアに有意差を認めなかった。またサフォーク種羊10頭を使用し、膜型DNゲルの軟骨再生効果に関する実験を行った。実験の初期の埋植モデルでは埋植ゲルが脱転したため評価困難であったが、良好設置のものはこれまでのDNゲルプラグ埋植モデルと同様に良好な軟骨再生を認めた。本研究は、DNゲルの埋植は欠損が大きくなっても再生誘導効果を示すことを明らかとした。BMP-7（OP-1）の関節内投与はDNゲルの再生誘導効果を増幅させる効果を認めず、これはDNゲルの効果がより強力であることを示した。さらに大動物においても膜型DNゲルは家兎と同様の軟骨再生効果を示したが、再現性のある安定した軟骨再生のためにはゲルの骨への固定法などの開発の必要性を示す結果であった。これらの結果はDNゲルによる軟骨再生法は今後も研究すべき課題であることを示すとともに臨床応用への可能性を前進させた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Proteoglycans and glycosaminoglycans improve toughness of biocompatible double network hydrogels2014
Author(s)
Zhao Y, Nakajima T, Yang JJ, Kurokawa T, Liu J, Lu J, Mizumoto S, Sugahara K, Kitamura N, Yasuda K, Daniels D, Gong JP.
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Journal Title
Adv Mater
Volume: 26
Pages: 436-442
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Biomechanical Evaluations Of A Novel Hydroxyapatite-coated PAMPS/PDMAAm Double-network Hydrogel As A Potential Artificial Cartilage Having Adhesive Ability To The Bone2015
Author(s)
Wada S, Kitamura N, Nonoyama T, Semba S, Onodera J, Kawaguchi Y, Yokota M, Higa K, Kiyama R, Kurokawa T, Gong JP, Yasuda K
Organizer
The 61st Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
Place of Presentation
MGM Grand, Las Vegas, USA
Year and Date
2015-03-28 – 2015-03-31
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