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Clumps of MSCs/ECM complexes generated with chondro-induction medium induces bone regeneration

堀越 励 広島大学

2021.03.23

概要

軟骨誘導 C-MSCs 移植によって、C-MSCs 内部に形成された新生骨の骨化様式を解析す
るため、再度 SCID マウスの頭蓋冠骨欠損への移植を行い、骨が形成されるまでの短期間
の観察を行った。 ...

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図. 1

Xeno-free/Serum-free の軟骨誘導培地による C-MSCs 作製

(A&B) 5、10、15 日目でサンプルの回収を行い、HE 染色(A)およびサフラニン O 染色(B)

を行った。左は増殖培地で作製した C-MSCs、右は軟骨誘導培地で作製した C-MSCs を示

す。それぞれ左図が弱拡大、右図が強拡大像 (スケールバー=100 µm) を示す。

29

図. 1

Xeno-free/Serum-free の軟骨誘導培地による C-MSCs 作製

(C) 3、5、7、10、13、15 日目で回収を行い、real-time PCR を行った。使用したマーカ

ーは、Sox9, Aggrecan (ACAN), Col 2, Col 10, IHH である。ハウスキーピング遺伝子とし

て 18s を用いて、ΔΔCT 法により目的遺伝子の相対比を産出した。黒線が増殖培地で作製

した C-MSCs、赤線が軟骨誘導培地で作製した C-MSCs を示す。

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図. 2

Xeno-free/Serum-free の軟骨誘導培地で作製された C-MSCs の SCID マウスの頭

蓋冠骨欠損への移植

(A) C-MSCs 移植時の肉眼所見を示す。上段が移植前、下段が C-MSCs 移植後。写真は軟

骨誘導培地で 10 日間培養した C-MSCs 移植時のもの。(B) 移植 4、8、12 週後の micro

CT 画像。比較として非移植群および増殖培地で 5 日間培養した C-MSCs を用いた。(スケ

ールバー=250 µm) (C) 移植 4、8、12 週後の骨欠損部における再生骨量 (BV) /全体組織量

(TV)。グラフはそれぞれ、左が 4 週、中央が 8 週、右が 12 週目のもの。エラーバーは

S.D.値を示す。**P < 0.01、*P < 0.05

31

32

図. 3

Xeno-free/Serum-free の軟骨誘導培地で培養した C-MSCs の頭蓋冠骨欠損への移

植時の組織像

(A&B) 移植 12 週後の組織像を示す。(A) 厚さ 8 µm で切片を作製し、HE 染色を行っ

た。(スケールバー=250 µm) (B) 厚さ 20 µm で切片を作製し、抗ヒト Vimentin 抗体で蛍

光免疫染色を行った。青色が細胞核、緑色がヒト Vimentin の分布を示す。上段が弱拡大

(スケールバー=250 µm)、下段が強拡大像 (スケールバー=50 µm)。左が非移植群、中央が

通常培地 5 日培養群、右が軟骨誘導培地 5 日培養群。

(C) 移植 4、8、12 週後の組織像を示す。厚さ 8 µm で切片を作製し、HE 染色およびサフ

ラニ O 染色を行った。上図が軟骨誘導培地 10 日培養群、下図が軟骨誘導培地 15 日培養

群を示す。それぞれ上段が HE 染色弱拡大像、下段左図が HE 染色強拡大像、下段右図が

サフラニン O 染色像を示す (スケールバー=250 µm)。左が移植 4 週後、中央移植 8 週

後、右が移植 12 週後。

(D&E) 移植 4、8、12 週後の組織像を示す。 厚さ 20 µm で切片を作製し、抗ヒト

Vimentin 抗体で蛍光免疫染色を行った。軟骨誘導培地 10 日培養群 (D)、軟骨誘導培地 15

日培養群(E)。青色が細胞核、緑色がヒト Vimentin の分布を示す。上段が弱拡大 (スケー

ルバー=250 µm)、下段が強拡大像 (スケールバー=50 µm)。それぞれ左が移植 4 週後、中

央移植 8 週後、右が移植 12 週後。

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図. 4

Xeno-free/Serum-free の軟骨誘導培地で 10 日間培養した C-MSCs の頭蓋冠骨欠

損への移植時の短期的な観察

移植 3、7、14 日後に観察した。(A) micro CT 画像を示す。(スケールバー=250 µm) (B)上

段が HE 染色像、下段がサフラニン O 染色像を示す。左図が弱拡大、右図が強拡大像。

(スケールバー=500 µm) (C) 抗ヒト Vimentin 抗体で蛍光免疫染色を行った。それぞれ左

図が弱拡大(スケールバー=500 µm)、右図が強拡大像(スケールバー=50 µm)。青色が細胞

核、緑色がヒト Vimentin の分布を示す。

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表. 1 real-time PCR プライマー

18s

Sox9

ACAN

Col 2

IHH

Col 10

F: GTAACCCGTTGAACCCCATT

R: CCATCCAATCGGTAGTAGCG

F: CATGAGCGAGGTGCACTCC

R: TCGCTTCAGGTCAGCCTTG

F: TGAGGAGGGCTGGAACAAGTACC

R: GGAGGTGGTAATTGCAGGGAACA

F: TTTCCCAGGTCAAGATGGTC

R: CTTCAGCACCTGTCTCACCA

F: AACTCGCTGGCTATCTCGGT

R: GCCCTCATAATGCAGGGACT

F: CCCTTTTTGCTGCTAGTATCC

R: CTGTTGTCCAGGTTTTCCTGGCAC

35

...

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