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Development of new bone regeneration treatment based on sequential movement of stem/progenitor cells within the body

Research Project

Project/Area Number 21K10090
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 InstitutionNagoya University

Principal Investigator

FUJIO Masahito  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (90612804)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日比 英晴  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90345885)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords骨再生 / 幹細胞 / 骨延長 / メカニカルストレス / 骨格前駆細胞
Outline of Research at the Start

失われた組織を再生させるため、幹細胞移植や、細胞からの液性因子を投与する研究や治療がされている。どちらも体外での細胞培養が必要であり、多くの問題がある。私達はこれまで、骨や軟組織までもが再生される、骨延長術の治癒過程を大型組織再生のモデルとして解析し、1) 骨延長部での血管内皮前駆細胞、間葉系幹細胞の集積因子を明らかにし、その動態について報告してきた。さらに、2) 骨延長に特有なメカニカルストレス(伸展刺激)が間葉系幹細胞に与える影響について報告してきた。本研究では骨格前駆細胞の動態をとらえ、組織再生に関わる幹/前駆細胞のシーケンシャルな体内移動を基軸とした新しい骨再生治療の開発につなげたい。

Outline of Final Research Achievements

We created a mouse tibial distraction osteogenesis model and analyzed the accumulation of stem/progenitor cells in the gap of distraction osteogenesis. It was revealed that the expression of High Mobility Group Box Protein 1 (HMGB1), a factor that increases the chemotaxis of stem/progenitor cells, increases during osteotomy prior to distraction period.
It was shown that by administering HMGB1 to the bone extension site, stem/progenitor cells endogenous to the body accumulate at the extension site, contributing to the early construction of a vascular network and bone regeneration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

失われた組織に対する新しい治療法として、細胞移植治療が期待されている。しかし、細胞移植に伴う問題(安全性、経費、時間、品質の不安定性)が、臨床応用への障壁となっている。生体内に内在する幹/前駆細胞を体外に取り出すことなく、体内動態をコントロールすることによって、組織欠損部に集めることができれば、上述した問題点が解決できる。本研究が進めば、骨組織の再生のみならず、他領域の疾患についても応用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] High-mobility group box 1 accelerates distraction osteogenesis healing via the recruitment of endogenous stem/progenitor cells2023

    • Author(s)
      Chang Qi、Fujio Masahito、Tsuboi Makoto、Bian Huiting、Wakasugi Masashi、Hibi Hideharu
    • Journal Title

      Cytotherapy

      Volume: 25 Issue: 9 Pages: 946-955

    • DOI

      10.1016/j.jcyt.2023.05.013

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] High Mobility Group Box 1 promotes MSC migration capacity and accelerates angiogenesis during distraction osteogenesis2022

    • Author(s)
      Chang Q, Fujio M, Tsuboi M, Bian H, Wakasugi M, Hibi H
    • Organizer
      20th Annual Meeting of the International Society for Stem Cell Research 2022年6月15日
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ROCK阻害薬が骨延長術治癒に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      坪井亮仁, 藤尾正人, 荻須宏太, 若杉将史, 日比英晴
    • Organizer
      第66回日本口腔外科学会総会・学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] High Mobility Group Box 1 (HMGB1) promotes bone regeneration during distraction osteogenesis via accelerating angiogenesis2021

    • Author(s)
      Qi Chang, Masahito Fujio, Makoto Tsuboi, Huiting Bian, Hideharu Hibi
    • Organizer
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society 6th world congress 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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