幹細胞の骨再生効果の考察：骨髄幹細胞と脂肪由来幹細胞の骨再生の比較

Consideration of bone regeneration effect of stem cells: comparison of bone regeneration between bone marrow stem cells and adipose-derived stem cells.

• Daniel Seungyoul Han
• Hee Kyung Chang
• Keun Ryoung Kim
• Sang Min Woo

抄録

背景:

幹細胞がどのようにして効率的に分化し、再生するのかについては、多くの議論がある。幹細胞の起源が最適な分化と再生にどのように影響するかを研究するために、著者らは骨髄と脂肪から幹細胞を採取し、両細胞群の骨再生量を比較した。

BACKGROUND: Much controversy exists as to how stem cells efficiently differentiate and regenerate. To research how stem cell origin affects optimal differentiation and regeneration, the authors collected stem cells from bone marrow and fat and compared amounts of bone regeneration from both groups of cells.

研究方法:

この研究では、同様の環境と条件で飼育された16匹のニュージーランドホワイトラビットを使用しました。骨髄と脂肪から幹細胞を採取した後、骨芽細胞の生成を誘導した。各ウサギのふくらはぎに頭蓋骨切除術（10×10mm）を2箇所行い、それぞれの欠損部に骨髄由来および脂肪由来の幹細胞を0.2mL（1×10(6)個/mL）移植した。移植後3週間と5週間後にCTを実施した。6週間後，再生した骨組織を採取して体積を測定し，バイオプシーを行った。

METHODS: This study used 16 New Zealand white rabbits raised in similar surroundings and conditions. After collecting stem cells from bone marrow and fat, osteoblast generation was induced. In each rabbit, 2 craniectomies (10 × 10 mm) were made into each rabbit's calvarium, and 0.2 mL (1 × 10(6) cells/mL) of bone marrow-derived and adipose-derived stem cells were transplanted into each defect. After 3 and 5 weeks of transplantation, computed tomography was conducted. After 6 weeks, regenerated bone tissue was collected and measured for volume, and biopsy was performed.

結果:

骨髄幹細胞、脂肪由来幹細胞ともに欠損部の骨再生に有効であった。骨髄幹細胞は骨芽細胞への分化がより進んでいたが、6週間後の再生骨量の測定値には差がなかった。

RESULTS: Both bone marrow- and adipose-derived stem cells were effective in bone regeneration of the defect. Bone marrow stem cells demonstrated greater differentiation into osteoblasts, but there was no difference in the amount of measured regenerated bone volume after 6 weeks.

結論:

脂肪由来の幹細胞は、骨髄由来の幹細胞に比べて骨芽細胞への直接分化が少なかった。しかし、間接的な骨再生の効果により、再生された骨の総量はほぼ同じであった。脂肪由来の幹細胞は入手しやすく、間葉系細胞に豊富に増殖する可能性があることから、有効な骨再生材料になると考えられます。

CONCLUSIONS: Adipose-derived stem cells differentiate directly into osteoblasts less often than do bone marrow-derived stem cells. However, the total amount of regenerated bone is almost the same because of the effect of indirect bone regeneration. As adipose-derived stem cells are easily accessible and have the potential to abundantly proliferate into mesenchymal cells, they could be an effective bone regeneration material.