再生医療工学の手法を用いた消化管再建の研究

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コラーゲンマトリックスと自己幹細胞をもちいて消化管(本研究では胃ならびに小腸)組織を再生させた。コラーゲンと自己静脈血だけでも粘膜と結合組織の再生により管腔構造をもった導管ができることは予備実験に於いて確認していたので、本研究では自己幹細胞を用いて再生させた組織が消化管としての機能を有しているか、神経支配が回復するか、平滑筋組織はどの程度再生するかを評価した。まず、ブタ皮膚由来酵素抽出アテロコラーゲンからコラーゲンスポンジを作製し、これを生体内分解性高分子材料であるポリグリコール酸(PGA)で補強することにより組織再生の足場となるマトリックスを作った。イヌの骨髄を穿刺吸引して、これを培養し、その中の間葉系幹細胞を増殖させた。イヌを用いて胃欠損部をつくり、コラーゲンマトリックス管を移植して、更に自己幹細胞をこれに含漬させ、胃の再生状態を観察した。この実験では、消化液によるコラーゲンの破壊を防ぐことが実験の成否を左右することが予備実験でわかったので、シリコンシートで欠損部を覆い、その周囲を縫合して消化液が再生の場に侵入しないように工夫した。更に、小腸でも同様の系を作り、この評価を行った。結果、この方式で消化器の再生が可能であることが確認できた。問題点として消化管の平滑筋の再生が胃・腸では難しく、この点を改良することが実用化におけるキーポイントとなることが判明した。