温熱刺激を用いた関節軟骨再生の研究

热刺激关节软骨再生的研究

基本信息

批准号：
15J06180
负责人：
伊藤明良
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J06180/
关键词：
間葉系幹細胞骨軟骨欠損

项目摘要

間葉系幹細胞(MSCs)は骨、脂肪、軟骨細胞への分化能を有し、運動器に対する移植細胞として最も着目されている。すでに臨床研究においてMSCs移植治療効果の検討がなされているが、術後のリハビリテーションに関する検討は十分になされていない。本研究では、細胞を用いた再生医療の治療効果を、リハビリテーションによって最大限に引き出すことに着眼し、リハビリテーション介入の一つとして用いられる温熱刺激がMSCsの生存能・硝子軟骨分化能・細胞外基質形成能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とし、温熱刺激によるMSCs移植後の関節軟骨再生効果を検証するものである。初年度では、実験で用いるMSCsの確立および温熱刺激の持続的負荷がMSCsに与える影響にかかわる実験を計画した。ラット大腿骨骨髄からMSCsを採取し、骨・脂肪・軟骨への分化誘導を試みた。その結果、骨および脂肪へは誘導されたが、軟骨分化誘導においては、軟骨特有の細胞外基質の産生が乏しく、プロトコルの見直しを行った。再検討した実験条件としては、用いるラットの週齢（7週齢～12週齢）、ペレット培養に用いる細胞数（25万～100万細胞/pellet）、軟骨分化誘導専用キットの使用、播種後のMSCsの選別などを検討した。しかしながら、若干の基質産生量亢進は認められたが、良好な軟骨基質形成にまでは至らなかった。現在、軟骨分化誘導に必須であるTGF-βの購入業者を変更して検討中である。MSCsの軟骨分化誘導に予定よりも時間を要しているため、同時にラット骨軟骨欠損モデルの確立のための予備的実験を、予定を早めて開始した。8週齢のWistar系雄性ラットの左右大腿骨滑車面中央部に直径1㎜のバイオプシーパンチで深さ1㎜の骨軟骨欠損を作成したところ、その良好な欠損作成再現性を確認した。今後これらの予備的実験を基に、温熱刺激介入実験を進める。

间充质干细胞（MSC）具有分化为骨、脂肪和软骨细胞的能力，作为可移植到肌肉骨骼器官的细胞而备受关注。临床研究已经检验了间充质干细胞移植的治疗效果，但术后康复尚未得到充分研究。在这项研究中，我们着眼于通过康复最大化利用细胞的再生医学的治疗效果，并重点关注利用热刺激作为康复干预措施之一来提高间充质干细胞的活力、透明软骨分化能力和细胞外基质的目的。本研究旨在阐明热刺激对间充质干细胞移植后关节软骨再生的影响。第一年，我们计划了与实验中使用的MSC的建立以及持续热刺激对MSC的影响相关的实验。我们从大鼠股骨骨髓中收集 MSC，并尝试诱导分化为骨、脂肪和软骨。结果，它被诱导成骨和脂肪，但在诱导软骨分化时，软骨特有的细胞外基质的产生很差，因此修改了方案。审查的实验条件包括所用大鼠的年龄（7周至12周龄）、用于沉淀培养的细胞数量（250,000至100万个细胞/沉淀）、专用于诱导软骨分化的试剂盒的使用以及我们考虑了接种后的细胞数量。然而，尽管观察到基质产量略有增加，但并没有导致良好的软骨基质形成。我们目前正在考虑更换 TGF-β 的供应商，这对于诱导软骨分化至关重要。由于MSCs诱导软骨分化的时间比计划的时间长，我们同时比计划提前开始了建立大鼠骨软骨缺损模型的初步实验。我们使用直径为 1 mm 的活检穿孔器，在 8 周龄雄性 Wistar 大鼠的左右股骨滑车表面中央制作了深度为 1 mm 的骨软骨缺损，并确认了良好的缺损制作再现性。在这些初步实验的基础上，我们将进行热刺激干预实验。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

間欠的な温熱刺激を用いたヒト軟骨細胞による関節軟骨基質生成の試み‐三次元培養を用いたin vitro研究‐

尝试使用间歇性热刺激使用人软骨细胞生成关节软骨基质 - 使用三维培养的体外研究 -

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Ito;H. Iijima;J. Tajino;M. Nagai;S. Yamaguchi;X. Zhang;T. Aoyama;H. Kuroki;A. Ito;伊藤明良，太治野純一，長井桃子，山口将希，飯島弘貴，張項凱，喜屋武弥，青山朋樹，黒木裕士
通讯作者：
伊藤明良，太治野純一，長井桃子，山口将希，飯島弘貴，張項凱，喜屋武弥，青山朋樹，黒木裕士

Effect of microfabricated microgroove-surface devices on the morphology of mesenchymal stem cells

DOI：
10.1007/s10544-015-0016-0
发表时间：
2015-11
期刊：
Biomedical Microdevices
影响因子：
2.8
作者：
Xiangkai Zhang;T. Aoyama;T. Yasuda;Makoto Oike;A. Ito;J. Tajino;M. Nagai;R. Fujioka;H. Iijima;S. Yamaguchi;Norihiro Kakinuma;H. Kuroki
通讯作者：
Xiangkai Zhang;T. Aoyama;T. Yasuda;Makoto Oike;A. Ito;J. Tajino;M. Nagai;R. Fujioka;H. Iijima;S. Yamaguchi;Norihiro Kakinuma;H. Kuroki

Scaffold-Free Bio 3D Conduits for the Peripheral Nerve Regeneration

用于周围神经再生的无支架 Bio 3D 导管