徐放性細胞増殖因子と人工細胞外マトリックスとを用いた筋組織の再生医工学

使用缓释细胞生长因子和人工细胞外基质的肌肉组织再生医学工程

• 批准号: 13780680
• 负责人: 山本 雅哉
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780680/
• 关键词: 徐放化細胞増殖因子; 筋組織再生; 人工細胞外マトリックス; 生体吸収性ハイドロゲル; 生体組織工学; ゼラチン

筋組織を再生するために、心筋細胞を虚血性心筋梗塞モデルラットの心筋内へ移植した。再生部位における血管新生や筋芽細胞の増殖を促進するために、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)および肝細胞増殖因子(HGF)を生体吸収性マトリックスより徐放化するシステムを設計した。細胞増殖因子の徐放化システムとしてゼラチンからなる生体吸収性ハイドロゲル微粒子を作製した。放射ラベル化した細胞増殖因子を含有したハイドロゲルをラット心筋に作製した虚血性心筋梗塞部位へ注入した。ハイドロゲルを注入した心筋内の残存放射活性を経時的に調べたところ、正常心筋内へ投与した場合と同様に心筋梗塞部においても細胞増殖因子を約2週間徐放化することができた。また、細胞増殖因子の残存部位は注入した部位に限局されていることがわかった。ラット胎児心筋からコラゲナーゼ消化法により単離・培養した、心筋細胞と徐放化bFGFシステムとを組み合わせてラット虚血性心筋梗塞部へ埋入した。その結果、徐放化されたbFGFにより血管新生が誘導され、良好な血流をもつ移植床においてのみ心筋細胞が生着し、有意な心機能の改善が認められた。次に、拡張型心筋症を発症するモデル動物へHGFを含有したゼラチンハイドロゲルを埋入したところ、コントロール群と比較して、心筋の繊維化が抑制されるとともに拡張型心筋症の発症を抑制できた。以上のことは、細胞増殖因子徐放化システムと細胞移植とを組み合せることによって、心筋などの筋組織を再生することができることを示している。

为了再生肌肉组织，将心肌细胞植入了脑缺血心肌梗塞大鼠模型的心肌中。设计了一个系统，可释放基本的成纤维细胞生长因子（BFGF）和肝细胞生长因子（HGF）从可生物吸附的基质中释放，以促进再生部位的血管生成和成肌细胞生长。由明胶制成的可生物吸收水凝胶细颗粒作为持续释放细胞生长因子的系统。将含有放射性标记细胞生长因子的水凝胶注入大鼠心肌中产生的缺血性心肌梗死位点。随着时间的流逝，检查了注射水凝胶的心肌的残留放射性时，可以将细胞生长因子保存在心肌梗塞区域约2周，就像在正常的心肌中施用一样。还发现将剩余的细胞生长因子位点定位于注入细胞的部位。通过胶原酶消化方法分离和培养的心肌细胞与持续释放的BFGF系统结合使用，并将其植入大鼠缺血性心肌梗塞中。结果，BFGF诱导的血管生成的持续释放，而心肌细胞仅植入具有良好血液流动的植入床中，并且观察到心脏功能的显着改善。接下来，当将含有HGF的明胶水凝胶植入发生扩张性心肌病的模型动物中时，与对照组相比，可以抑制心肌纤维化并抑制扩张的心肌病的发作。以上表明，通过将持续的细胞生长因子释放系统与细胞移植相结合，可以再生肌肉组织（例如心肌）。

项目成果

Yamamoto, M., Sakakibara, Y, Nishimura, K., Komeda, M., Tabata, Y: "Improved therapeutic efficacy in cardiomyocyte transplantation for myocardial infarction with release system of basic fibroblast growth factor"Artif.Org.. 27(2). 181-184 (2003)

Yamamoto, M.、Sakakibara, Y、Nishimura, K.、Komeda, M.、Tabata, Y：“碱性成纤维细胞生长因子释放系统改善心肌细胞移植治疗心肌梗死的疗效”Artif.Org.. 27(2

山本雅哉, 榊原 裕, 西村和修, 米田正始, 田畑泰彦: "血管新生を誘導した虚血心筋の細胞移植治療"炎症・再生. 22. 187-193 (2002)

Masaya Yamamoto、Yutaka Sakakibara、Kazunori Nishimura、Masashi Yoneda、Yasuhiko Tabata：“缺血性心肌诱导血管生成的细胞移植治疗”炎症与再生。

Yamamoto, M., Sakakibara, y., Nishimura, K., Komeda, M., Tabata, Y.: "Improved efficacy in cardiomyocyte transplantation for myocardial infarction therapy through prevascularization induced by controlled release of basic fibroblast growth factor"Proceedin

Yamamoto, M.、Sakakibara, y.、Nishimura, K.、Komeda, M.、Tabata, Y.：“通过控制释放碱性成纤维细胞生长因子诱导预血管化，提高心肌细胞移植治疗心肌梗死的疗效”

Sakakibara, Y., Nishimura, K., Tambara, K., Yamamoto, M., Lu F., Tabata, Y, Komeda, M: "Prevascularization with gelatin microspheres containing basic fibroblast growth factor enhances the benefits of cardiomyocyte transplantation"J.Thorac.Cardiovasc.Surg.

Sakakibara, Y.、Nishimura, K.、Tambara, K.、Yamamoto, M.、Lu F.、Tabata, Y、Komeda, M：“使用含有碱性成纤维细胞生长因子的明胶微球进行预血管化可增强心肌细胞移植的益处”J

Sakakibara, Y, Nisimura, K., Tambara, K., Yamamoto, M., LuF, Tabata, Y., Komeda, M: "Prevascularization with gelatin microspheres containing basic fibroblast growth factor enhances the benefits of cardiomyocyte transplantation"J. Thorac. Cardiovasc. Surg.

Sakakibara, Y, Nisimura, K., Tambara, K., Yamamoto, M., LuF, Tabata, Y., Komeda, M：“使用含有碱性成纤维细胞生长因子的明胶微球进行预血管化可增强心肌细胞移植的益处”J.