权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Investigation of the behavior of bone metabolism during osteomyelitis treatment using three-dimensional cell culture

利用三维细胞培养研究骨髓炎治疗过程中的骨代谢行为

基本信息

批准号：
21K16689
负责人：
上野雅也
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Saga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16689/
关键词：
骨再生医療三次元細胞培養骨代謝骨髄炎

项目摘要

間葉系幹細胞（MSC）の骨再生医療への応用が注目される中、感染を伴う骨欠損部位への適用には抗菌性と骨形成能を併せ持つ新規治療法が求められている。本研究では、銀を含んだリン酸カルシウム（AgCP）の黄色ブドウ球菌に対する抗菌性を評価し、またAgCPをハイドロゲル中に封入し、MSCとともに骨形成への影響を評価した。AgCP）は1wt%添加により培地に抗菌性を付与し、MSCへの細胞毒性は初期に一時的に認められたものの、28日後の骨形成能は損なわれなかった。AgCPから溶出した銀イオン濃度は浸漬直後最大となり、4週後でも少量ながら確認された。マイクロCTでは全群とも表層から石灰化領域が観察され、病理学的標本では添加したAgCP粉末は残存しており、石灰化領域が広がっていることが確認された。AgCPから溶出する低濃度の銀イオンがMSCの分化・石灰化能力に影響しなかったことより、感染を伴う骨欠損部位への移植に局所的な抗菌性・分化性・骨形成能をもつ新規治療法への可能性を示した。この結果は、感染を伴う骨欠損部位へMSCとAgCPを含んだハイドロゲルを移植することが、新たな治療法の展開へとつながる可能性を示している。具体的には、抗菌能と骨形成能を同時に持つ新たな基材が開発できるとともに、感染部位の骨欠損治療にMSCを利用する新たな道筋が開けることを示唆している。今後は、この成果を更に発展させ、クリニカルリーチを視野に入れた研究を進めていく予定である。

Mesenchymal stem cells (MSC) are widely used in bone regeneration therapy, including infection, bone defect, antibacterial activity, bone formation, and new treatment methods. In this study, we evaluated the antibacterial activity of AgCP against yellow bacteria, and the effect of AgCP on bone formation in MSCs. AgCP was added at 1wt% to the culture medium to confer antimicrobial activity on MSC cells. The cytotoxicity of MSC cells was detected at the initial stage and the bone formation was impaired after 28 days. AgCP dissolved in silver concentration was maximum after immersion, and a small amount was confirmed after 4 weeks. The whole group was examined in the surface layer, and the AgCP powder was added in the pathological layer. AgCP dissolution at low concentrations affects differentiation and limeability of MSC, infection, bone defect site and transplantation site, antibacterial activity, differentiation and bone formation ability, and the possibility of new therapeutic methods. The results showed that infection was associated with bone defect sites, including MSC and AgCP, and the possibility of new treatments for bone defect was also demonstrated. Specific, antibacterial and bone formation properties are simultaneously maintained to develop new substrates and to utilize MSC for the treatment of bone defects in infected sites. In the future, the results of this study will be further developed and developed.