Bladder Reconstruction using the Shell of the Red-Eared Slider

ミシシッピアカミミガメ甲羅を用いた膀胱再建に関する基礎的研究

Bladder Reconstruction using the Shell of the Red-Eared Slider

Creators SUZUKI，Masakatsu

　現在，膀胱に疾病を抱えている患者は約４億人がいるといわれている。そのうち，膀胱機能異常を示す疾患には合併症を予防するために膀胱拡大術が必要となる。膀胱拡大術における膀胱再建材料として自己の消化管を用いることが多いが，消化管粘膜に起因する合併症が問題となっている。そのため，自己消化管に代わるものとして以前より人工材料を用いる研究がなされてはいるが，現在まで満足のいく結果は得られていない。今回，我々は新しい膀胱再建材料としてミシシッピアカミミガメの脱皮した甲羅（以下亀甲羅とする）をフィルム状にして用いた。亀の甲羅の主成分はケラチンであり，近年羊毛から抽出したケラチンを用いた医療材料が検討されている。そこで我々は亀甲羅を膀胱移植片用に加工後，SDラットメス35匹に埋植試験を実施した。その結果，移植した22匹のラットは目立った炎症反応や溢尿，感染がなく生存した。これらのラットでは，移植片が異物として認識，排除されることがなかった。HE染色にて組織学的検討を行った結果，埋植試験1カ月後の移植片には自己の膀胱組織が亀甲羅フィルムに浸潤，増殖した像が見られた。6ヶ月目には一部分の移植材料を残して，移植部位は肉芽組織に囲まれ，膀胱内腔面は再生した尿路上皮細胞で被覆され膀胱が再建されている様子が観察された。今後，亀甲羅を加工し，形状や機械的強度を変化させることにより様々な再生医療用の新規医療材料として使用できる可能性があると考える。
Today about 400 million people have bladder disease. Among these patients, those with abnormal bladder function require bladder augmentation in order to prevent functional compromise. The patient's own gastrointestinal tract is frequently used as a material for bladder-augmenting reconstruction. However, this procedure is complicated by the problems associated with the gastrointestinal origin of the mucosa that is used. Accordingly, various artificial materials have been studied to replace the patient's own gastrointestinal tract, but no satisfactory results have yet been achieved. In this study, we used a film obtained from the shed shell of the red-eared slider (Trachemys scripta elegans, a semi-aquatic turtle) as a new bladder-reconstruction material. The main ingredient of the turtle shell is keratin. Keratin extracted from wool has recently been investigated as a potential medical material. In our experiment, we processed the shed shell of the red-eared slider for use as a bladder graft and implanted it in 35 female Sprague-Dawley rats. Twenty-two implanted rats survived without visible inflammatory reactions, urine leakage, or infection. In these rats, the implant was not recognized or eliminated as a foreign body. After a month of the implantation, the rat bladders were stained with hematoxylin and eosin and histologically examinaed, revealing that the animalAfs own bladder tissue had infiltrated the turtle shell film and multiplied. At 6 months, histological observations confirmed reconstruction of the animal bladder. The implantation site was surrounded by granulation tissueAiexcept a part of the implantation materialAj, and the surface of the bladder lumen was covered with regenerated urothelial cells. With future modifications of its shape and mechanical strength through processing, the shed shell of the turtle should be useful as a new material in regenerative medicine.

[ISSN]1348-8414