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間葉系幹細胞を応用したバイオハイブリッド人工骨の開発

使用间充质干细胞开发生物混合人造骨

基本信息

批准号：
16659536
负责人：
赤川安正
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

骨組織構造に類似した三次元的構造を持つ、連通多孔性ハイドロキシアパタイト(多孔性HA)に多分化能を持つ間葉系幹細胞(MSC)を導入することで自家骨に代わる骨形成能を付与したバイオハイブリッド人工骨の開発を試みた。ビーグル犬腸骨よりMSCを含む骨髄間質細胞を採取し、bFGFを用いた超高速増幅法により短期間に必要量の細胞培養・増殖を行った。これらより得られたMSCを,三次元的構造を持った多孔性HA内へ導入、走査型電子顕微鏡による観察を行った。導入したMSCは多孔性HA内部に広範囲に分布しており、中心部においても観察された。また、導入細胞は伸展しアパタイト表面に付着している像が観察された(実験1)。次に、バイオハイブリッド人工骨を生体内に移植し、骨形成能を評価した。まず、蛍光色素標識を施したMSCを導入したバイオハイブリッド人工骨(直径3.7mm、高さ7mm)を動物大腿骨に円柱状骨窩(直径3.7mm,深さ7mm)を形成し埋入した。埋入4週後、組織ブロックを採取し、凍結組織切片を作製した後、蛍光顕微鏡で観察を行った。蛍光観察により、組織形成部に相当する部位において、蛍光発色が観察され、導入したMSCによる組織形成が行われたことが確認された(実験2)。次に、多孔性HAおよびバイオハイブリッド人工骨を、実験2と同様の手法で、動物大腿骨にそれぞれ埋入し、骨形成能を比較検討した。埋入4週後、組織ブロックを採取し、脱灰標本を作製した後、HE染色を行い組織観察を行った。皮質骨欠損部の骨欠損辺縁部では全ての条件で骨形成が確認され、骨欠損中央部ではバイオハイブリッド人工骨の方が多孔性HAと比較して、顕著な骨新生像が観察された。以上,本研究においては,多孔性HA内にMSCを組み入れることに成功し,作製したバイオハイブリッド人工骨による著明な骨形成を得、自家骨に代わる新たなる人工骨移植材の開発に成功した。

The bone tissue histology is similar to the three-dimensional fabrication and connectivity of porous bone cells (porous HA). Multiple differentiation can be transferred into bone marrow cells (MSC). The bone formation ability of bone tissue is similar to that of bone formation in bone tissue. The dog bone MSC contains the bone bone, the cell is harvested, and the bFGF is measured by the ultra-high speed amplitude method, short-term, necessary, cell culture, cell culture, and cell culture. In order to improve the quality of the MSC, the three-dimensional system can be used in the porous HA to monitor the performance of the computer. Enter the MSC porous HA internal distribution area, and the center section will observe the location of the material. The cells are stretched out and the surface is covered with bugs like the one in front of you. The artificial bone was implanted in vivo, and the bone formation energy was significantly increased. Artificial bone (diameter 3.7mm, height 7mm), thigh bone and column bone (diameter 3.7mm, deep 7mm) were embedded in the artificial bone (diameter 3.7mm, height 7mm). After 4 years of implantation, the tissue samples were collected, and the tissue sections were examined by light microscopy. Light inspection, tissue formation, tissue formation and tissue formation. Secondary, porous HA bone implants, bone formation energy ratio, bone formation energy ratio, bone formation energy and bone formation energy. After 4 years of implantation, the tissue samples were collected, the de-gray tags were checked, and the tissue samples were examined by HE staining. The skin, bone, bone, bone and bone. Above, in this study, the porous HA internal MSC system was successfully implanted, and the artificial bone was successfully implanted into the porous bone implant.