軟骨是骨骼和骨髓發育中不可缺少的組織。股骨等手足部位的骨骼需經過骨組織取代軟骨組織的「軟骨内成骨」程序，才能形成骨骼和骨髓。如果能夠以細胞培養製備的人造器官——「類器官（organoid）」再現軟骨内成骨的程序，將有望爲骨骼骨髓的發育與再生相關研究提供新的研究手段。要實施這一目標，就需要能夠製備出一種完全成熟的幹細胞誘導分化軟骨，即「軟骨類器官」。
研究人員將基底膜提取物與骨髓幹細胞混合，成功促進了軟骨類器官的大型化和成熟度。胂藍染色變藍的部分爲軟骨細胞中含有的酸性黏多醣。
北海道大學研究生院保健科學院的研究生能藤日向子和該大學研究生院保健科學研究院的田村彰吾副教授等人組成的研究團隊改進了傳統的軟骨類器官製備方法，設計出了一種混入從皮膚上皮與結締組織之間的薄膜——基底膜中分離提取的「基底膜提取物（BME）」的製備方法，並評估了運用這種方法時軟骨内成骨的特性。
經過21天的分化培養後發現，與未混合BME的軟骨類器官相比，混合BME的軟骨類器官更加大型化，在早期階段就表現出了軟骨特徵。誘導分化的第7天，軟骨分化訊號強化。第21天，除了軟骨分化外，還應答到了骨骼系統的分化加速以及骨化相關基因簇的表達強化。由此，研究人員成功地製備了組織成熟度比以往更高的軟骨類器官。
利用幹細胞開發軟骨内成骨模式，有望推動闡明軟骨、骨骼和骨髓形成的機制，以及闡明與這些組織相關的疾病。此次研究中使用的BME是從小鼠活體內提取的，未來，研究團隊的目標是開發只含有人源成分的藥物，並將其隊形變換爲具有臨牀應用前景的再生醫學材料。（TEXT：原繪里香）
原文：JSTnews 2024年5月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
