幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

生体活性ガラス S53P4 またはベータリン酸三カルシウムの BMP-2 とのインキュベーション後のヒト脂肪幹細胞の骨形成分化に対する生体内効果

マーティン・ヴァゼラウ、ミミ・パトリコスキー、ベッティーナ・マンナーストロム、マリ・ラキ、キム・バーグストロム、ブリギッテ・フォン・レッヒェンベルク、スザンナ・ミエッティネン

目的：ヒト脂肪幹細胞（hASC）は、骨組織工学の実行可能な代替手段として示唆されてきた。しかし、hASCとともに播種した場合やBMP-2とともにインキュベートした場合のBAG S53P4またはβ-TCP顆粒の組織反応および骨形成能は、in vivoで研究されていないため、本研究では評価した。

方法と結果：ヒトASCを分離し、in vitroでBAGおよびβ-TCP上に増殖および播種し、細胞生存率は生死染色を使用して評価した。齧歯類の皮下移植モデルにおいて、1)プレーン、2)hASCを播種、3)BMP-2を共インキュベート、および4)hASCを播種しBMP-2を共インキュベートしたBAGおよびβ-TCP顆粒の細胞反応および骨形成能を、4週間後および8週間後にコンピューター断層撮影および半定量的組織学的スコアを使用して調査した。生死染色により、移植前の両生体材料の細胞生存率が良好であることが確認された。全体的に、両生体材料の移植により、グループの割り当てや評価時点に関係なく、過度の炎症、線維化、または有害反応なしに血管新生した肉芽組織が形成され、将来の用途に安全であることが示唆された。しかし、我々の結果はまた、hASC 補充後に β-TCP が異物巨細胞形成を一時的に刺激し、吸収反応を示唆する可能性があることも示している。両生体材料は、骨芽細胞
活性を誘発するために hASC および/または BMP-2 の補充を必要とした。しかし、BAG は BMP-2 活性化 hASC を播種した場合にのみ石灰化を誘発したのに対し、β-TCP は hASC のみの播種を必要とした。

結論: BAG および β-TCP 顆粒は安全に皮下移植でき、異なる細胞反応を誘発し、骨芽細胞活性および石灰化を誘発するために hASC および/または BMP-2 の補充を必要とする。 β-TCP と hASC の組み合わせは、骨組織工学における安全性と規制上の懸念を最小限に抑えながら、骨芽細胞の活性を高めて早期骨形成をもたらす実行可能な方法であると思われます。