顎骨骨膜細胞を用いた、効果的な抜歯窩治癒促進法の開発

• Project/Area Number: 17689059
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Periodontal dentistry
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 黒田 真司 Tokyo Medical and Dental University, 歯学部附属病院, 助教 (50323689)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2007: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2006: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2005: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 骨膜細胞 / 遺伝子導入 / BMP-2 / VEGF / 骨再生\\ / 骨芽細胞 / 移植 / 抜歯窩 / 骨形成

Research Abstract

本研究における目的は、BMP-2あるいはVEGFの遺伝子を顎骨より得たヒト骨膜細胞に遺伝子導入し、その骨芽細胞への分化を、細胞培養実験および免疫不全マウスへの細胞移植実験によって評価することである。実験群としては、BMP-2群、VEGF群、BMP-2+VEGF群、そして遺伝子導入を行わない対照群を用いた。培養骨膜細胞におけるヒト骨芽細胞のマーカー遺伝子(アルカリフォスファターゼ、1型コラーゲンおよびオステオカルシン)の発現をリアルタイムPCRを用いて観察したところ、実験期間である4週間にわたりBMP-2群およびBMP-2+VEGF群で有意な発現が観られ、さらにアルカリフォスファターゼのタンパク発現においても、培養細胞染色法や定量法によって同2群に有意な発現が確認された。一方、細胞移植実験において試料をパラフィン胞埋組織切片で観察すると、移植後4週間で全ての群に異所性の骨様組織形成が確認され、その大きさは8週間まで増え続けた。また、画像解析ソフトにより骨様組織の面積を計測したところ、BMP-2群およびBMP-2+VEGF群では、VEGF群および対照群に比較して有意に大きかった。しかしながら、BMP-2群とBMP-2+VEGF群、あるいはVEGF群と対照群のそれぞれには、有意な差は観られなかった。さらにVEGF群および
BMP-2+VEGF群においては血管新生が顕著であった。以上の結果から、BMP-2あるいはVEGFの遺伝子導入によってヒト骨膜細胞の骨芽細胞への分化が確認され、VEGFによる血管新生はBMP-2による異所性の骨形成を促進する可能性が示唆された。また、口腔内領域より容易に採取出来る骨膜細胞の、骨組織再生への応用が期待できる。

Research Products

• [Journal Article] Preliminary Studies of in vivo and ex vivo Implantations Accompanied by Transgenes. (2007)
  • Author(s): Shinji Kuroda, Masaki Endo, Mayurach Samee, Hisatomo Kondo, Shohei Kasugai
  • Journal Title: Journal of Oral Tissue Engineering 4(3) Pages: 143-148
  • NAID: 130004456578
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In Vitro Evaluation of Short-Term Storage Solution for Bone Grafts in Dental Implant Surgery. (2007)
  • Author(s): Toru KANAI, Hisatomo KONDO, Satoshi YONEDA, Daisuke ITO, Shinji KURODA, Shohei KASUGAI
  • Journal Title: Journal of Oral Tissue Engineering 4(3) Pages: 121-128
  • NAID: 130004456575
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Application of laser capture microdissection on periodontal tissue. (2007)
  • Author(s): Tajirika Y, Konodo H, Damrongrungruang T, Oda M, Kuroda S, Nakano Y, Takano Y, Yamawaki M, Mizusawa H, Ohya K, Kasugai S
  • Journal Title: Journal of Oral Tissue Engineering 4(3) Pages: 155-160
  • NAID: 130004456580
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bone increase in rat tibiae by local administration of amino-terminally truncated rhFGF-4(73-206). (2007)
  • Author(s): Shinji Kuroda, Hisatomo Kondo, Keiichi Ohya, Shohei Kasugai
  • Journal Title: Tissue Engineering 13・2 Pages: 415-422
• [Journal Article] Bone Regeneration by Modified Gene-Activated Matrix : Effectiveness in Segmental Tibial Defects in Rats. (2006)
  • Author(s): Masaki Endo, Shinji Kuroda, Hisatomo Kondo, Yutaka Maruoka, Keiichi Ohya, Shohei Kasugai
  • Journal Title: Tissue Engineering 12・3 Pages: 489-497
• [Journal Article] A New Technique with Calcium Phosphate Precipitate Enhances Efficiency of In Vivo Plasmid DNA Gene Transfer. (2005)
  • Author(s): Shinji Kuroda, Hisatomo Kondo, Keiichi Ohya, Shohei Kasugai
  • Journal Title: Journal of Pharmacological Sciences 97・2 Pages: 227-233
  • NAID: 10025726087
• [Journal Article] Bone Regeneration by Modified Gene-Activated Matrix ; Effectiveness in Segmental Tibial Defects in Rats (2005)
  • Author(s): Masaki Endo, Shinji Kuroda, Hisatomo Kondo, Yutaka Maruoka, Keiichi Ohya, Shohei Kasugai
  • Journal Title: Tissue Engineering (in press)
• [Presentation] Downstream signal transactivation by FGF-4/Osx transgene partially imitates changes of BMP-2 induced osteogeneic transcription factors in NIH3T3 cells. (2007)
  • Author(s): Shinji Kuroda, Mayurach Samee, Hisatomo Kondo, Shohei Kasugai
  • Organizer: American Society for Bone and Mineral Research
  • Place of Presentation: Honolulu, HI, USA