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J-GLOBAL ID：201902242132411972   整理番号：19A0868587

in vivo骨形成能を予測するための酸素透過性培養装置上のリン酸カルシウム材料と間葉系幹細胞から成るハイブリッドスフェロイドの培養【JST・京大機械翻訳】

Culture of hybrid spheroids composed of calcium phosphate materials and mesenchymal stem cells on an oxygen-permeable culture device to predict in vivo bone forming capability

著者 (13件)： Sato Tomoya (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Sato Tomoya (Division of Advanced Prosthetic Dentistry, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Anada Takahisa (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Anada Takahisa (Soft Materials Chemistry, Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, Fukuoka, Japan) ,  Hamai Ryo (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Shiwaku Yukari (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Shiwaku Yukari (Liaison Center for Innovative Dentistry, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Tsuchiya Kaori (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Sakai Susumu (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Baba Kazuyoshi (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Baba Kazuyoshi (Department of Orthopedic Surgery, Tohoku University Graduate School of Medicine, Sendai 980-8575, Japan) ,  Sasaki Keiichi (Division of Advanced Prosthetic Dentistry, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan) ,  Suzuki Osamu (Division of Craniofacial Function Engineering, Tohoku University Graduate School of Dentistry, Sendai, Japan)
資料名： Acta Biomaterialia  (Acta Biomaterialia)
巻： 88  ページ： 477-490  発行年： 2019年 
JST資料番号： W3136A  ISSN： 1742-7061  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 三次元(3-D)細胞培養は,細胞が単層培養より隣接細胞および細胞外マトリックスと相互作用する生理学的条件をより良く模倣することができる。低酸素症を予防するために細胞スフェロイドに酸素を生成し供給するために用いることができる3D細胞培養装置を開発した。ここでは,細胞分化機構を分析するために用いることができるリン酸カルシウム(CaP)粒子(ヒドロキシアパタイト(HA),β-リン酸三カルシウム(β-TCP)またはリン酸オクタカルシウム(OCP))および間葉系幹細胞(MSC,C3H10T1/2細胞またはD1細胞)から成るハイブリッドスフェロイドを生成するために,Oxyチップを用いた。著者らは,Oxyチップによって提供された3-D細胞-細胞および細胞-材料相互作用および酸素化がMSCsの骨芽細胞分化を促進することを示した。また,ヘマトキシリンおよびエオシン染色の組織形態学的分析,μCTによる品質分析,およびマウス頭蓋冠における臨界サイズ欠損における3つのCaPsの移植後の骨再生におけるpicrosirius赤染色によるコラーゲン配向観察を用いた。3つの試験されたCaP材料のin vivo骨形成能はOCP≧β-TCP>HAであった。OCPによる新たに形成された骨は頭蓋冠骨のそれに比較的近い構造を有していた。MSCsがOxyチップを用いてCaP材料で培養されたとき,これらの材料のin vitro骨形成能はin vivoで観察された傾向と非常に類似していた。D1細胞のin vitroアルカリ性ホスファターゼ活性は,in vivo骨量と最も高い相関を示した(R=0.900)。化学的およびFTIR分光分析は,D1細胞の分化がOCP加水分解に伴う非晶質リン酸カルシウム(ACP)沈殿と関連することを確認した。まとめると,Oxyチップを用いたハイブリッドスフェロイド培養は,骨代替材料の骨形成能をスクリーニングし,予測するために使用することができる。酸素透過性培養チップ(Oxyチップ)は,間充織幹細胞(MSCs)による細胞スフェロイドの形成を誘導するために使用できる。Oxyチップの使用は球状コアにおける低酸素を回避し,従来のスフェロイド培養法と比較してMSC骨芽細胞分化を増強する。本研究は,Oxyチップが骨形成に関連するin vivo環境を模倣し,細胞分化機構の解析に有用なリン酸カルシウムとMSCsから成るハイブリッドスフェロイドを生成するために使用できることを示した。マウス頭蓋冠欠損におけるリン酸カルシウム材料の移植後の骨形成解析は,in vitro結果と正の相関を示した。Oxyチップ上で培養したハイブリッドスフェロイドを用いて,骨代替材料の骨形成能をスクリーニングし,予測できることを提案した。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 三次元 ,  細胞分化 ,  細胞培養 ,  細胞外マトリックス ,  *間葉系幹細胞 ,  in vitro実験 ,  ヒドロキシアパタイト ,  コラーゲン ,  *酸素 ,  相互作用 ,  モルフォロジー ,  *培養 ,  *骨形成
準シソーラス用語： 骨再生 ,  *スフェロイド , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ハイブリッドスフェロイド ,  回転楕円体培養装置 ,  リン酸カルシウム材料 ,  骨再生 ,  リン酸オクタカルシウム

分類 (2件)： 医用素材  (GA05040H) ,  細胞生理一般  (EF02010S)

タイトルに関連する用語 (7件)： 予測 ,  酸素透過性 ,  培養装置 ,  リン酸カルシウム ,  間葉系幹細胞 ,  スフェロイド ,  培養