Clarification of liquid factor-based regeneration mechanism in intervertebral disc regenerative therapy using bone marrow aspirate concentrate

阐明使用骨髓抽吸浓缩液进行椎间盘再生治疗中基于液体因子的再生机制

• 批准号: 22K16757
• 负责人: 筌場 大介
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16757/
• 关键词: 椎間板ヘルニア; 再生医療; 骨髄濃縮液; 高純度硬化性アルギン酸ゲル

高純度硬化性アルギン酸ゲルと骨髄濃縮液（Bone marrow apirate concentrate; BMAC）を併用した椎間板再生治療法の開発を目指している。組織再生メカニズムの解明に先行して、ビーグル犬の椎間板を対象とした性能評価試験を実施した。L1/2～L4/5椎間板を無処置コントロール、髄核摘出のみ、ゲル単独移植、ゲル+BMAC移植の4群に分けた。全身麻酔下に骨盤骨より骨髄液を採取し、遠心分離操作にてBMACを作成。さらにアルギン酸ゾルとBMACを混合し、移植マテリアルを作成した。該当椎間板に対し摘出術を行ない、摘出部にゲルまたはゲルとBMACを移植。移植24週後に安楽死させ、脊椎検体を摘出。MRI評価と組織学評価（H&E、Safranin-O）、免疫組織学的評価（Type I & II collagen）による変性定量評価を行った。その結果、MRI 評価では髄核摘出群およびゲル群と比較してBMAC併用群は有意に高信号が保持されており、椎間板内での水分が保持されていることが示された。また組織学的評価において、BMAC併用群では中心部の髄核および周囲の線維輪構造は無処置群に次いで保たれており、変性進行が有意に抑制されていることが示された。また免疫組織学的評価では、椎間板内の主な細胞外基質となるType II collagenと、髄核の変性進行に伴い増加するType I collagenの産生を評価する目的で各々の陽性細胞率を算出した。その結果、BMAC併用群においては、髄核摘出群およびゲル群と比較してType II collagen陽性細胞率は有意に高値であり、一方でType I collagen陽性細胞率は有意に低値であった。以上の結果から、ゲルとBMACの併用による変性進行の抑制と椎間板組織修復および再生効果が示された。

The development of Bone marrow apirate concentrate (BMAC) with high purity sclerosant acid is indicated. The tissue regeneration test was performed on the intervertebral disc. L1/2~L4/5 intervertebral plates were divided into 4 groups: non-treatment group, nuclear extraction group, single transplantation group and BMAC transplantation group. BMAC is created by taking and separating bone fluid from pelvic bone under whole-body anesthesia. BMAC is a hybrid, transplants, and makes The interbody extraction procedure is performed on the interbody, and the extraction procedure is performed on the interbody. After 24 weeks of transplantation, the spinal cord was extracted. MRI evaluation, histological evaluation (H&E, Safranin-O), immunohistochemical evaluation (Type I & II collagen), and quantitative evaluation were performed. The results of MRI evaluation showed that there was a significant increase in the signal intensity and moisture content in the intervertebral disc. Histological evaluation, BMAC and the use of groups, such as the central part of the core, the cycle and the linear structure of the treatment group, the protection of the secondary, the nature of the process, the intentional suppression of the middle, the display of the middle. The percentage of positive cells was calculated for the purpose of immunohistologic evaluation of the extracellular matrix, type II collagen, and nuclear proliferation associated with the production of type I collagen. The results showed that the positive rate of Type II collagen cells was significantly higher than that of Type I collagen cells. The above results show that the combination of BMAC and BMAC can inhibit and regenerate intervertebral plate tissue.