軟骨再生医療において生物学的特性を付与したリコンビナントヒトコラーゲンIIの活用

具有生物特性的重组人II型胶原蛋白在软骨再生医学中的应用

• 批准号: 18791518
• 负责人: 伊藤 秀寿
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Showa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18791518/
• 关键词: コラーゲン; 再生医療; scaffold; collagen; 軟骨

コラーゲンは生物医学的マテリアルとして医療分野で広く使用されているが、大部分は動物由来であり、また生物学的特性を強調するような分子レベルの修飾は行われていない。そこで我々はヒトコラーゲンタイプII分子の重要な生物学特性を担う部位を特定し、その部位を連結することにより生物学的活性度の高いスーパーコラーゲンを作成し、軟骨再生医療において役立つscaffoldへの応用を試みた。まずヒトコラーゲンタイプII分子の部位特異性を研究するために、DNAカセットシステムを用いてヒトタイプIIコラーゲンの螺旋領域であるアミノ酸約1000残基を234残基ごと4つの部位(D1,D2,D3,D4)に区分し、それぞれの特異的な領域をつなぎ合わせたmD1, mD2, mD3,mD4とそれぞれの特定領域を欠落させた-D1,-D2,-D3,-D4を作成した。これらのrecombinant proteinsを仔牛の軟骨細胞と共に用いて、どの特定領域が最も生物学的活性度が高いか検討した。まず各々のコラーゲンにおける細胞移動量を測定するためにAgarose drop assayを行い、次に三次元的に軟骨細胞の産生するconstructにどのような影響を及ぼすのか調べるため、市販のPGA scaffoldにproteinをコートし、細胞と共に4週間培養した。そして各々の検体をコラーゲンやムチン等に対する染色および軟骨に特異的なcollagen IIとcollagen IXの有無をWestern blotを用いて評価し、かつ細胞密度の検討も行った。その結果、D4領域は活性度が高く、mD4をコートしたscaffoldにはcollagenous proteinの蓄積およびcartilaginous characterが示唆され、細胞密度も多かった。この研究は再生医療におけるコラーゲンマテリアルの更なる発展の可能性を示す。

コ ラ ー ゲ ン は biomedical マ テ リ ア ル と し て medical eset で hiroo く use さ れ て い る が, most は animal origin で あ り, ま た biology characteristic を emphasize す る よ う な molecular レ ベ ル の line modification は わ れ て い な い. そ こ で I 々 は ヒ ト コ ラ ー ゲ ン タ イ プ II molecules の な important biological characteristics を bear う parts を specific し, そ を の parts link す る こ と に よ り biology active degree high の い ス ー パ ー コ ラ ー ゲ ン を made し, cartilage regeneration medical に お い て servants made つ scaffold へ の try を 応 み た. ま ず ヒ ト コ ラ ー ゲ ン タ イ プ II molecular の site specificity を す る た め に, DNA カ セ ッ ト シ ス テ ム を with い て ヒ ト タ イ プ II コ ラ ー ゲ ン の spiral field で あ る ア ミ about 1000 ノ acid residues を 234 residues ご と 4 つ の parts (D1, D2, D3, D4) に distinguish し, そ れ ぞ れ の specific を な field つ な ぎ close わ せ た mD1, mD2, mD3, mD4 と そ れ ぞ れ の を owe specific areas fall さ せ た - D1, D2, D3, - D4 を made し た. こ れ ら の recombinant proteins を young cow の chondrocytes と total に with い て, ど の が specific areas most も biological activity が high い か beg し 検 た. ま ず each 々 の コ ラ ー ゲ ン に お け る を cellular mobile quantity determination す る た め に Agarose drop assay に を い, times of three dimensional に の cartilage cells produce す る construct に ど の よ う な influence を and ぼ す の か adjustable べ る た め の PGA, city vendor scaffoldにproteinをコ をコ ト ト ト and cells と were co-cultured に た for 4 weeks. そ し て each 々 の 検 body を コ ラ ー ゲ ン や ム チ ン etc に す seaborne る dyeing お よ に specific な び cartilage collagen II と collagen IX の presence of を Western blot を with い て review 価 し, か つ cell density の 検 line for も っ た. そ の results, D4 は activated degree high が く, mD4 を コ ー ト し た scaffold に は collagenous protein accumulation お の よ び cartilaginous character が in stopping さ れ, cell density も か っ た. The <s:1> <s:1> study of <s:1> regenerative medicine におけるコラ におけるコラ ゲ ゲ <s:1> テリア テリア す <s:1> なる further develops なる possibilities を indicating す.

项目成果

生物学的特性を付与したスキャッフオルドのGBRへの応用

具有生物特性的支架在GBR中的应用

• 发表时间: 2007
• 作者: Vera;Hintze;伊藤 秀寿
• 通讯作者: 伊藤 秀寿

Genetically Engineered Collagen-Like Proteins For Smart Biomaterials

用于智能生物材料的基因工程胶原蛋白样蛋白

• 发表时间: 2007
• 作者: Hidetoshi;Ito
• 通讯作者: Ito