Bone regeneration using condensing platelet fibrin gel and adipose-derived stem cells conditioned medium

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26463057
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 伊藤 秀寿 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (80384303)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 良央 東北大学, 歯学研究科, 助教 (30302152) ; 三木 康宏 東北大学, 災害科学国際研究所, 講師 (50451521) ; 熊本 裕行 東北大学, 歯学研究科, 教授 (70215028)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: CGF / 脂肪由来幹細胞分泌蛋白 / 骨再生

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度では、CGFの臨床応用の可能性を検討するため、特に移植時の固定や移植部での安定を確認するためCGFの工学的評価を行った。心停止直後のウサギの心臓より血液を80ml採取した。専用遠心機（Medifuge）を用いてCGFを作製した。作製したCGFは、一部はそのまま、一部は一定の厚さになるように調整、作製したアクリル板による圧接器に、ガーゼ８枚（４枚×２）で挟んで圧接し、膜状にした。直ちに11mm×13mmの長方形（直方体）大きさにトリミングし、内側３mmにナイロン製縫合糸をかけてループを作った。引張試験器を用いて５N下で縫合糸を左右から引っ張り、引張強度、延性について検討を行った。対照群として既存のコラーゲン系人工被膜を用いた。結果、既存の人工被膜が約２Nであるのに対し、膜状CGFは0.4N程度であった。しかし延性が大きく、人工被膜が２％であったのに対し、CGFは、200％で、優れた延性をもつ材料として臨書応用が可能であると思われた。またウサギを用いた移植実験を行った。ウサギ耳静脈より採取した静脈血を専用遠心機にかけCGFを作製した。ウサギ頭蓋にトレフィンバーを用いて約５mmの脳硬膜を開放する円形の頭蓋骨欠損を作製した。この骨欠損部に作製したCGFについて対照群としてそのままのもの、実験群として脂肪由来幹細胞分泌タンパク溶液を注入したCGFを填入した。初期反応を確認するため移植後、２週で過剰麻酔にて屠殺してマイクロX線CT撮影を行い、その後脱灰して組織標本を作製した。実験後２週では欠損部に明らかな新生骨形成は確認されなかった。組織学的には血管の誘導がみられ、CGFによる血管誘導効果が確認された。骨新生については、骨新生は確認できなかったが、細胞の骨芽細胞分化の方向を確認するために、免疫組織化学的染色による細胞の評価やもう少し長期的な観察が必要であると思われた。