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Development of simultaneous regeneration of tooth and periodontal tissue for clinical application - Potential of dental stem cells -

Research Project

Project/Area Number 20K10105
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionMatsumoto Dental University

Principal Investigator

Yoshizawa Michiko  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (60303137)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新美 奏恵  新潟大学, 医歯学総合病院, 准教授 (20397136)
李 憲起  松本歯科大学, 歯学部, 准教授 (60350831)
各務 秀明  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (80242866)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords再生医療 / 歯 / 歯周組織 / 口腔顎顔面再建外科学 / 歯の移植 / 歯周組織再生 / 幹細胞 / 歯の幹細胞
Outline of Research at the Start

歯根完成歯移植では受容部に十分な骨と歯肉がなければ歯の移植は適応できない.超高齢化社会であるわが国において,埋伏智歯を有していたとしても,受容部の歯周組織欠損のために歯の移植を適応できないことが多い.歯胚および歯根未完成歯のすぐれた歯周組織再生能に着目し,歯根未完成歯移植と骨再生療法を融合した動物モデルで検討した結果,歯と歯周組織再生の大いなる可能性は示唆された。一方,骨髄,皮質骨および口腔粘膜由来細胞のスフェロイド培養による幹細胞は多分化能や組織再生能に優れることが判明した.今回、歯周組織再生能が報告されている歯根膜幹細胞,歯肉線維芽幹細胞を開発してきた歯と骨再生療法の融合モデルに応用する.

Outline of Final Research Achievements

We investigated the possibility of bone tissue engineering simultaneously with tooth transplantation to enhance the width of the alveolar bone. Bone marrow mononuclear cells or cortical bone-derived mesenchymal stromal cell spheroids (CB-MSCs) were seeded onto atelocollagen sponge and transplanted with freshly extracted molars from mice. New bone formation around the tooth root was evaluated using micro-computed tomography and histological analysis. Tooth alone, or tooth with scaffold but without cells, was also transplanted and served as controls. Micro-computed tomography showed remarkable bone formation outside the root was observed in CB-MSC group. Histological analysis revealed that the space between the new bone and the root was filled with collagen fibers, indicating that the periodontal ligament was maintained.This study demonstrates the potential of simultaneous alveolar bone expansion employing bone tissue engineering approach using CB-MSCs for tooth transplantation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯の移植は,機能していない歯を活用し,移植後に良好な治癒が得られれば正常歯と同様に機能することから,有用な治療法の一つである.しかしながら、成人の歯の移植では、歯根膜再生能力はあるものの、失われた歯周組織再生能力までは有しておらず,歯移植の成功には受容部の十分な骨と歯肉が不可欠である.本研究では、失われた歯周組織と歯の同時再生をめざす新たな歯の移植治療の開発を目的としたところ、骨再生療法を応用した皮下移植モデルにおいて良好な歯周組織再生が認められた。さらに検討を進めることで、歯の移植が困難であった症例にも適応が拡大でき、高齢になっても自分の歯で食事をしたいというニーズに応えることができる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Tissue Engineering with Compact Bone-Derived Cell Spheroids Enables Bone Formation around Transplanted Tooth2022

    • Author(s)
      Matsumura Nahomi、Li Xianqi、Uchikawa-Kitaya Eri、Li Ni、Dong Hongwei、Chen Kai、Yoshizawa Michiko、Kagami Hideaki
    • Journal Title

      Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      Volume: 19 Issue: 2 Pages: 377-387

    • DOI

      10.1007/s13770-021-00423-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 臍帯由来細胞により形成された自発的スフェロイドにおける炎症性サイトカインの発現抑制2022

    • Author(s)
      李 憲起,栗原祐史,芳澤享子,各務秀明
    • Organizer
      第76回日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮質骨由来細胞スフェロイドは移植歯周囲への骨形成を促進する2021

    • Author(s)
      松村奈穂美、李 憲起、北谷(内川)恵里、董 宏偉、芳澤享子、栗原祐史、各務秀明
    • Organizer
      第64回NPO法人日本口腔科学会中部地方部会 2021年10月(オンデマンドWEB開催)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マウス歯牙移植モデルにおいて骨髄単核球細胞が歯周組織再生に及ぼす効果2020

    • Author(s)
      松村奈穂美、李 憲起、内川恵里、芳澤享子、各務秀明
    • Organizer
      第74回日本口腔科学会学術集会(インターネット学術集会)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 骨髄由来単核球を用いた歯の移植に関する基礎的研究2020

    • Author(s)
      内川恵里、李 憲起、松村奈穂美、芳澤享子、各務秀明
    • Organizer
      第74回日本口腔科学会学術集会(インターネット学術集会)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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