骨再生のための新規多糖機能性細胞足場のデザインと創製

设计和创建用于骨再生的新型多糖功能细胞支架

基本信息

批准号：
09F09345
负责人：
田畑泰彦
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 JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09345/
关键词：
バイオマテリアルゼラチンハイドロゲル骨再生徐放

项目摘要

炎症性サイトカインであるIL-6の生物活性を調節するトリプトリドを、疎水化ゼラチンを用いて水可溶化させることにより、トリプトリドを内包したミセルを作製することができた。得られたトリプトリド内包ミセルをゼラチンと混合して架橋することにより、トリプトリド含有ゼラチンハイドロゲルを作製することができた。得られたハイドロゲルからのトリプ・トリドのin vitroにおける徐放性を調べたところ、ゼラチンハイドロゲルの分解とともにトリプトリドが徐放化されることがわかった。次に、トリプトリドをマクロファージ細胞株J774.1あるいは骨芽細胞株MC3T3-E1の培養系へ添加したところ、定量的PCRにより、炎症性サイトカインであるIL-6ならびにIL-10の遺伝子発現が抑制されることがわかった。さらに、トリプトリドと骨形成因子(BMP-2)とを含浸したゼラチンハイドロゲルを作製し、ラットの骨欠損部へ埋入したところ、トリプトリドを徐放化することにより、IL-6、TNF-α,IL-10などの炎症性サイトカインの遺伝子発現を抑制できることがわかった。さらに、再生骨に対して、骨分化マーカーの定量PCRならびにX線断層撮影牽行ったところ、トリプトリドとBMP-2を組み合わせることにより、BHP-2単独と比較して、骨形成を増強できることがわかった。以上の結果は、トリプトリドを徐放化することにより局所での炎症反応を抑制し、より骨再生に適した細胞周辺環境をin vivoで誘導できることを示唆している。

通过使用疏水明胶溶解雷公藤甲素（调节炎症细胞因子 IL-6 的生物活性），我们能够创建封装雷公藤甲素的胶束。通过将获得的含有雷公藤甲素的胶束与明胶混合并交联，可以制备含有雷公藤甲素的明胶水凝胶。当研究雷公藤甲素从所获得的水凝胶的体外持续释放时，发现雷公藤甲素随着明胶水凝胶的分解而持续释放。接下来，当向巨噬细胞系J774.1或成骨细胞系MC3T3-E1的培养体系中添加雷公藤甲素时，定量PCR表明炎症细胞因子IL-6和IL-10的基因表达受到抑制。此外，制备了浸有雷公藤甲素和骨形态发生蛋白（BMP-2）的明胶水凝胶，并将其植入大鼠骨缺损中，发现可以抑制IL-10等炎症细胞因子的基因表达。此外，当我们对再生骨进行骨分化标记物的定量PCR和X射线断层扫描时，我们发现与单独使用BHP-2相比，雷公藤甲素和BMP-2的组合可以增强骨形成。上述结果表明，雷公藤甲素的持续释放可以抑制局部炎症反应，诱导体内更适合骨再生的细胞外周环境。