Honeycomb bone scaffolds for bone marrow regeneration

用于骨髓再生的蜂窝骨支架

基本信息

批准号：
22H03954
负责人：
林幸壱朗
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

白血病等の血液がんの治療において、造血幹細胞移植が選択されることがあるが、十分な数の造血幹細胞を確保できない場合がある。この場合は、生着不全や感染などの合併症が生じる可能性がある。また、これまでの研究から、造血幹細胞の自己複製（未分化のままの増殖）には造血幹細胞ニッチと呼ばれる微小空間が重要な役割を担っていることや、造血幹細胞ニッチは骨内膜近傍に存在することが知られている。研究代表者は、造血幹細胞を自己複製している造血幹細胞ニッチに学び、骨内膜を裏打ちする骨の化学組成及び構造を模倣した炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドを作製した。作製した炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドは、開口径が300μmの一軸連通気孔が規則的に配列していた。炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドをウサギ頭蓋部に埋植すると、全ての一軸連通気孔内において、気孔壁に沿って一軸に骨が形成し、形成された骨に囲まれる領域に太い血管が形成された。さらに、炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドをラットの頭蓋部に埋植した場合も同様に、埋植後4週時点において、気孔壁に沿って一軸に骨が形成し、形成された骨に囲まれる領域に太い血管が形成されていた。さらに、埋植後8週時点では、骨髄組織が形成されており、12週時点においても同様に骨髄組織が維持されていることが確認された。フローサイトメトリーにより、骨髄組織内には造血幹細胞が存在することが明らかになり、その存在割合は、ラット大腿骨骨髄よりも高いことが明らかになった。

尽管有时会选择造血干细胞移植来治疗白血病等血癌，但可能无法确保足够数量的造血干细胞。在这种情况下，可能会出现植入失败和感染等并发症。此外，之前的研究表明，一个称为造血干细胞生态位的微观空间在造血干细胞的自我更新（未分化增殖）中发挥着重要作用，并且已知造血干细胞生态位位于内膜附近。存在。首席研究员从自我复制的造血干细胞生态位中学习，创造了一种碳酸盐磷灰石蜂窝支架，模仿内膜骨的化学成分和结构。所制备的碳酸盐磷灰石蜂窝支架具有规则排列的单轴连接的孔口，孔口直径为300μm。当将碳酸盐磷灰石蜂窝支架植入兔子头骨时，所有单轴孔洞中均沿孔壁单轴形成骨，并且在所形成骨周围的区域形成粗血管。此外，当将碳酸盐磷灰石蜂窝支架植入大鼠头骨时，植入后4周，骨沿孔壁单轴形成，并且在所形成的骨周围的区域形成了粗血管。此外，证实了在植入后8周时形成了骨髓组织，并且在12周时骨髓组织同样得以维持。流式细胞术显示骨髓组织中存在造血干细胞，且造血干细胞的比例高于大鼠股骨骨髓中的比例。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Reconstruction of rabbit mandibular bone defects using carbonate apatite honeycomb blocks with an interconnected porous structure.

使用具有互连多孔结构的碳酸盐磷灰石蜂窝块重建兔下颌骨缺损。

DOI：
10.1007/s10856-022-06710-2
发表时间：
2022-12-31
期刊：
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN MEDICINE
影响因子：
3.7
作者：
Kudoh, Keiko;Fukuda, Naoyuki;Akita, Kazuya;Kudoh, Takaharu;Takamaru, Natsumi;Kurio, Naito;Hayashi, Koichiro;Ishikawa, Kunio;Miyamoto, Youji
通讯作者：
Miyamoto, Youji

Feasibility study on surface morphology regulation of β-tricalcium phosphate bone graft for enhancing cellular response

β-磷酸三钙骨移植物表面形态调控增强细胞反应的可行性研究