骨髄由来幹細胞により制御される骨膜シートの骨化機序の解明

Research Project

Project/Area Number	19K19048
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	上松晃也新潟大学, 医歯学総合病院, 医員 (80758889)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	歯槽骨再生 / 細胞治療 / 培養骨膜シート
Outline of Research at the Start	培養人工骨:ヒト骨膜シート（Human Periosteal Sheet:以下HPS）の骨再生機序を研究において骨髄細胞のみがGFPを発現するキメラマウスをマウス骨髄移植により作製し、背部へHPS移植実験を行った。その結果、HPS移植局所にGFP陽性の骨髄由来の間葉系細胞の誘導が確認され、これがHPSの骨再生効果の一端を担っていると考えられた。しかし、この現象の機序や誘導細胞のフェノタイプは不明である。本研究では、上記のマウス移植モデルを用いて①細胞誘導現象を惹起しているHPS由来の液性因子の探索、および②経時的に骨髄内細胞・末梢血内の細胞を追跡することで誘導されている細胞群の解析を行う。
Outline of Annual Research Achievements	培養人工骨:ヒト骨膜シート（Human Periosteal Sheet:以下HPS）の骨再生機序のを明らかにする研究を継続してきた。まず、骨髄細胞のみがGFPを発現するキメラマウスをマウス骨髄移植により作製し、そのマウスの背部へHPS移植実験を行った。その結果、HPS移植局所にGFP陽性の骨髄由来の間葉系細胞の誘導が確認され、これがHPSの骨再生効果の一端を担っていると考えられた。しかし、この現象の機序や誘導細胞のフェノタイプは不明であった。そこで本研究では、上記のマウス移植モデルを用いて①細胞誘導現象を惹起しているHPS由来の液性因子の探索、および②経時的に骨髄内細胞・末梢血内の細胞を追跡することで誘導されている細胞群の解析を行うこととした。解析の結果、HSPが放出するSDF-1などのケモカインにより骨膜シート移植局所に骨髄由来細胞が動員されていることが示唆され、動員細胞の数や局在が石灰化物形成と相関していた。このことはHSPの骨再生経路において骨髄由来細胞の動員および定着が重要な過程であることを示している。骨髄由来細胞の局所への集積が明らかになってきたものの、集積細胞のフェノタイプはいまだ明瞭ではない。また、集積細胞が骨形成に関与しているという間接的な証明にとどまっている。今後は集積細胞が具体的にどのような働きをし、骨再生の場で貢献するのかを今回の実験系をもとに詳細に検討が必要である。