グルコサミン/多血小板血漿/骨髄由来間葉系幹細胞を搭載したGelMA水性ゲルはマウスの椎間板軟骨終板修復を支援し、炎症および酸化ストレス関連指標の低下と関連する ｜安心・安全な『キチン chitin 甲壳素関連総合メーカー』なら甲陽ケミカル株式会社

要旨：
筆者らは、グルコサミン、多血小板血漿（PRP）、および骨髄由来間葉系幹細胞（BMMSC）をゲラチンメタクリロイル（GelMA）水性ゲルに搬送するための複合材料を開発し、この材料が椎間板軟骨終板（CEP）細胞の挙動、炎症応答、および酸化ストレスに及ぼす影響を系統的に検討するとともに、マウス尾椎における椎間板軟骨終板損傷モデルでの修復効果を評価した。
GlcN/PRP/BMMSC@GelMA複合材料について、筆者らは微細構造、圧縮特性、レオロジー特性、酵素分解性、膨潤挙動を含む包括的な特性評価を実施し、グルコサミンおよび血小板由来成長因子（PDGF）の継続的な放出プロファイルを確認した。
また、初代CEP細胞をGelMA単独またはGlcN/PRP/BMMSC@GelMAで処理し、RT-qPCRおよびウエスタンブロッティングを用いて細胞生存性、増殖、アポトーシス、および軟骨分化マーカー（COL2A1、ACAN、SOX9）の発現を評価した。
リポポリサッカライド（LPS）チャレンジの条件下では、ELISAを用いてサイトカイン（IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10）を定量し、過酸化水素（H2O2）曝露下では、活性酸素種（ROS）レベルおよび酸化ストレスマーカー（MDA、SOD、GSH）を測定した。
マウス実験では、雄性BALB/c-nuヌードマウスの尾椎（Co5/6レベル）に30G針で穿刺を行った後、GelMA単独またはGlcN/PRP/BMMSC@GelMAを椎間板内に注入し、処置後8週間で組織解析を実施した。
その結果、複合材料は安定した3次元ネットワークを形成し、GelMA単独よりも高い弾性率と貯蔵弾性率を示し、グルコサミンおよびPDGFの継続的な放出を支援することが明らかになった。
さらに、CEP細胞の生存性および増殖が向上し、アポトーシスが低減され、2型コラーゲン、アグリカン、SOX9の発現が増加したと報告されている。
加えて、LPS誘発の炎症性サイトカインが低減され、H2O2誘発の酸化ストレス関連の変化がin vitroで軽減されることが認められた。
マウスでの実験においては、処置により椎間板軟骨終板の構造的連続性が改善され、軟骨関連マーカー発現が増加し、炎症および酸化ストレス関連の指標に良好な結果が得られたと筆者らは報告している。
以上から、GlcN/PRP/BMMSC@GelMA複合材料はin vitroおよびin vivoの両方で良好な効果を示し、椎間板軟骨終板修復のための局所搬送プラットフォームとしての治療ポテンシャルを支持するものである。