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» 2020年07月21日 15時00分 公開

医療機器ニュース:血管形成を促進する低コストの自己組織化粒子ゲルの開発

物質・材料研究機構は、再生医療における細胞および組織移植で重要な、新しい血管形成を促進する低コストの自己組織化粒子ゲルを開発した。再生医療分野および治療デバイス分野への展開を目指す。

[MONOist]

 物質・材料研究機構(NIMS)は2020年7月6日、再生医療における細胞および組織移植で重要な、新しい血管形成を促進する低コストの自己組織化粒子ゲルを開発したと発表した。再生医療分野および治療デバイス分野への展開を目指す。

 細胞や組織を移植した際に患部への十分な生着を促すには、酸素や栄養分を供給するための新たな血管形成が必要となる。研究グループは、生体内で炎症を引き起こし、細胞(マクロファージ)に作用して成長因子の産生を促進するリポ多糖(LPS)に着目した。

 LPS分子の構造を参考に、スケソウダラ由来ゼラチンの一部に12個の長さのアルキル基を導入したドデシル化タラゼラチン(C12-ApGltn)を合成し、球状粒子に成型。この粒子を生理的食塩水と混合すると、アルキル基同士の疎水的相互作用により自己組織化ゲルを形成する。

キャプション (左)ドデシル化タラゼラチンを用いて調製した粒子、(右)生理食塩水を加えて調製した自己組織化粒子ゲル(クリックで拡大) 出典:NIMS

 形成した自己組織化粒子ゲルをマウス皮下に注入すると、未処理のタラゼラチンを用いたゲルと比べて有意に高い血管新生能を示した。また、毛細血管マーカーの免疫染色でも、優位に高い発現量を示した。

キャプション 自己組織化粒子ゲルをマウス皮下へ注入して2日後の血管イメージングの様子(クリックで拡大) 出典:NIMS
キャプション 自己組織化粒子ゲルをマウス皮下へ埋入して2日後の血管新生マーカー(CD31)の免疫染色像(クリックで拡大) 出典:NIMS

 さらに、組織再生の際に重要な役割を果たすマクロファージに自己組織化粒子ゲルを添加すると、成長因子の産生量が増加した。

キャプション 自己組織化粒子ゲルをマクロファージに添加後の血管内皮細胞成長因子の産生量の比較グラフ(クリックで拡大) 出典:NIMS

 これらの結果から、自己組織化粒子ゲルは、LPSと同様のメカニズムで、体内のマクロファージに作用して成長因子の産生を促進させ、結果として血管新生が促されることが明らかとなった。また注入したゲルは、治癒に伴って分解されて消滅した。

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