最適酸素供給効率に基づく機能的血管化組織の構築法に関する研究

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再建医学領域における有効な治療法として自己組織再生と組織工学的再生臓器の移植が考えられる。これらにとって共通の問題点は再生組織を栄養するための微小循環血行の確立が難しいことである。本研究では、自己および組織工学的再生組織への微小循環血行確立を目指し、血管新生を最大効率にする酸素環境を整えた状態で自己骨髄細胞を利用した強力な血管新生療法を開発した。その第一段階として、採取した骨髄細胞を保持し、生体外でviabilityを維持するための環境設定や適切な素材を決定した。さらに骨髄細胞を組み込んだmaterialの酸素分圧を制御する方法の開発を行った。初年度の研究により見出した至適酸素分圧をセットポイントとして酸素インジケーターを作成し、最適酸素環境を維持するstrategyを求めた。これらの成果を基に組織周辺の酸素分圧をコントロールながら、前駆細胞やサイトカインを豊富に含む自己骨髄細胞入りのmaterialを欠損に移植して生理的に最適な条件での血管新生誘導を行い、自己再生組織のvascularizationを確実にする手法を確立した。さらに組織工学的再生組織への微小循環系および血管柄の確立を試みた。血管新生最適状態に設定したmaterial内に主細胞と骨髄細胞、内皮細胞の共培養を行い、ハイブリッド幹細胞として組込む技術を開発し、この微小循環形成準備状態の複合体に対して種々の条件・環境を整備することにより体循環血管からの新生血管を侵入・結合させ血管柄付きで微小循環血行を有した機能的組織の構築が可能となった。