骨芽細胞シートと人工類骨を用いた骨基質石灰化の解明と骨形成促進技術への展開

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顎・顔面の正確かつ機能的な再生・再建技術の向上には骨形成促進が必要であり、これを実現するためには骨の力学的基盤となる骨基質石灰化の機序を解明することが極めて重要となる。我々は骨芽細胞によるリン酸輸送、及びイオン変化に伴う骨基質有機成分のメッシュワーク破綻がごく局所的なリン酸の押し上げ（マイクロ・ブースト）を惹起し、結晶析出が進行すると考えた。本研究の目的は、独自に開発した骨芽細胞シートと人工類骨を用いてリン酸マイクロ・ブーストを実証して骨石灰化機序を解明し、口腔外科学の技術向上の一助とすることである。そのため平成25年度は以下の研究をおこなった。（１）人工類骨作製条件の検討：synthetic cartilage lymphの条件を参考に調製した合成細胞外液にウシI型コラーゲンと合成ヒトデコリンを混和し、37℃で培養した。このとき混和するコラーゲン、デコリンの各濃度および合成細胞外液中のリン酸濃度の条件をふって試験をおこなった。0、6、24、72、144時間で析出した無機結晶を採取し、析出した結晶の重量、組成、カルシウムおよびリンの含有量について評価をおこなった。（２）骨芽細胞シートの作製条件の検討：MC3T3-E1細胞を孔径0.4 μmメンブレン膜を持つトランスウェル上に播種し、10%FBS含有αMEM培地で7日間培養し骨芽細胞シートを作製した。このとき播種する細胞数をふって試験をおこなった。膜抵抗測定機を用いて作製したシートの細胞密集度を定量評価し、FITC-デキストランを用いてシートの高分子不透過性を評価した。