新生血管とAquaporin1発現の誘導による生体内での弾性軟骨再生法の開発

通过诱导新血管和水通道蛋白1表达开发体内弹性软骨再生方法

• 批准号: 19K18936
• 负责人: 柳下 幹男
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Kanazawa Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K18936/
• 关键词: 弾性軟骨; 間葉系組織幹細胞; Aquaporin 1; 塩基性線維芽細胞増殖因子

弾性軟骨は耳介と喉頭蓋にしか存在しておらず、可能な採取量に限りがある。このため、形成外科領域で治療対象となる小耳症に対して、弾性軟骨を用いた再建は実現していない。近年、患者から採取した耳介軟骨組織片から軟骨細胞を単離・培養する細胞工学的再建法も試みられているが、軟骨再生能の低さなどが原因で未だに確立していない。研究代表者は、これまでの研究で「耳介軟骨膜に存在する間葉系組織幹細胞が増殖分化することにより耳介軟骨が増生する」ことを明らかにした。さらにこの増生には、「周囲組織からの血管新生と増殖する間葉系組織幹細胞におけるAquapolin 1(AQP1)の発現が深く関与している」ことを突き止めた。この結果から、再建に用いることができる弾性軟骨の生成には、生体内の環境が必要であると考えた。本研究では、自家耳介軟骨細胞を皮下に埋入して周囲組織の血管新生と軟骨細胞におけるAQP1の発現を促進することにより、細胞工学的再建法では成しえない、サイズが大きく安定した弾性軟骨組織生成が可能な動物モデルを作製することを目標とする。AQP1の耳介軟骨膜間葉系組織幹細胞の形態形成における細胞外基質への接着と細胞移動能の関与を検討したいと考えた。さらにこれらが今回作成する動物実験モデルにおいてAQP1の発現の遺伝子導入を行い、軟骨増生にどのように作成するかを検討したいと考えた。家兎に用いて、耳介から採取した間葉系組織幹細胞を培養し、自家生体内に埋入する。さらに周囲組織の新生血管と増殖軟骨細胞のAQP1の発現を促進させ、埋入した間葉系組織幹細胞からの軟骨増殖を組織学的に検討する。

弹性软骨仅存在于耳膜和表格中，并且可以收集的样品量受到限制。因此，使用弹性软骨的重建尚未实现用于小型动物，这是整形外科手术领域的治疗靶标。近年来，已经尝试从患者收集的耳膜软骨组织中分离出细胞工程重建方法，并培养软骨细胞，但由于软骨再生能力较差，因此尚未确定。在先前的研究中，研究人员透露“耳骨骨膜中存在的间充质组织干细胞的增殖和分化会导致耳软骨增加。”此外，发现这种生长与周围组织的血管生成深远有关，在增殖的间充质组织干细胞中，水蛋白酶1（AQP1）的表达（AQP1）的表达。基于这些结果，人们认为体内环境对于生产弹性软骨是必需的，可以用于重建。这项研究旨在创建一个能够通过细胞工程重建方法来创建大尺寸和稳定弹性软骨组织产生的动物模型，通过植入自体性耳软骨细胞，从而促进Chondrocytes中AQP1的表达，从而促进周围组织的血管生成并促进血管生成。我们想研究AQP1粘附到细胞外基质和细胞迁移能力中的涉及到耳膜间充质组织干细胞的形态发生。此外，我们想考虑如何将这些基因转移到动物实验模型中表达AQP1，我们将创建并为软骨生长创建它们。在兔子中使用它，从耳膜中收集的间充质组织干细胞被培养并嵌入自体生物中。此外，促进了周围组织中AQP1在新血管和增殖软骨细胞中的表达，并在组织学上检查了植入间充质组织干细胞的软骨增殖。

项目成果

ウサギ耳介軟骨膜細胞におけるAQP1発現と軟骨細胞の分化および増殖への関与

AQP1在兔耳廓软骨膜细胞中的表达及其与软骨细胞分化和增殖的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: Uranaka Tsukasa;Matsumoto Yu;Hoshi Yujiro;Iwasaki Shinichi;Kakigi Akinobu;Yamasoba Tatsuya;柳下 幹男
• 通讯作者: 柳下 幹男