1993 Fiscal Year Annual Research Report
複合コラーゲン線維膜を用いた歯周組織の生物学的再建
| Project/Area Number |
04557078
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
久保木 芳徳 北海道大学, 歯学部, 教授 (00014001)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝田 裕子 北海道大学, 歯学部, 教務職員 (30125330)
藤沢 隆一 北海道大学, 歯学部, 助手 (40190029)
水野 守道 北海道大学, 歯学部, 助手 (10125354)
川浪 雅光 北海道大学, 歯学部, 助教授 (10133761)
加藤 煕 北海道大学, 歯学部, 教授 (60001020)
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| Keywords | 骨形成因子 / BMP / 担体 / コラーゲン線維膜 / 歯周組織 |
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| Research Abstract |
本研究は申請者が開発したコラーゲン線維膜(fibrous collagen membrane,以下、FCMと略す)の片面に骨を分化誘導する因子である骨形成タンパク質(bone morphogenetic protein,以下BMPと略す)を配合して複合コラーゲン膜を構成し、これを歯周組織に埋植して、一方に歯槽骨を、他方に歯根膜を再建するという新しい生物学的歯科技術を開発することを目的としている。本研究では基礎研究が、直接実用化につながっている。
昨年度までに調整法を確立したウシ骨由来、骨形成タンパク質(BMP)およびFCMを用いて、今年度は次のような成果を得ることが出来た。
1.BMP・FCM複合体を、ラットの皮下および歯周組織に埋植し、骨形成過程を生化学的、組織学的に解析した結果、いずれも旺盛な骨形成を確認した。皮下においては、軟骨形成が1週目に観察されたが、従来の担体である脱灰骨基質(IBM)を用いた観察とは全くことなって、軟骨はコラーゲン線維束の間隙に、骨は必ず、線維束の上に出来、両者は独立に形成されることがわかった。
2.さらに、これらの複合線維膜の実験と平行してBMP・ハイドロキシアパタイト複合体による実験の前段階として多孔性顆粒状のヒドロキシアパタイト(気孔徑150μm、粒径0.3-0.5mm、以下PPHAPと略す)にBMPを配合して皮下に埋植した結果、軟骨形成なしに、直接PPHAPの細孔内に骨が形成されることを見いだした。
3.一方、新しい重要な問題点を見いだされた。それは遺伝子工学的に合成したBMP(rBMP2)をFCMに配合した場合、天然BMP・FCMの組合せよりも効率が低いという事実である。この点の解釈として我々は、純粋なBMP、例えばrBMP2をコラーゲン線維膜のような化学的に明確な支持体上で発現させるためには第三の因子(補助因子)が必要であると考えている。補助因子としては、現在までに知られているアクチビンとTGF-β以外の成分であることも確認した。
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[Publications] Kuboki,Y.: "Amino-Terminal Location of Pyridinoline in Dentin Collagen" Connective Tissue Research. 29. 87-98 (1993)
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[Publications] Fujisawa,R.: "Differences in composition of cell-attachment sialoproteins between dentin and bone" J.Dent.Res.72. 1222-1226 (1993)
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[Publications] Sasano,Y.: "BMPs induced direct bone formation in ectopic sites independent of the endochondral ossification in vivo" The Anatomical Record. 236. 373-380 (1993)
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[Publications] Kuboki,Y.: "Time-Dependent Changes of Collagen Cross-Links and their Precursors in the Culture of Osteogenic Cells" Calcif Tissue Int. 50. 473-480 (1992)
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[Publications] Mizuno,M.: "An Osteonectin-Like in the Matrix of Cultured Osteogenic Cell-Line MC3T3-E1,which is Associated with Calcification" Calcif Tissue Int. 51. 156-161 (1992)
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[Publications] Ono,I.: "A Study on Bone Induction in Hydroxyapatite Combined with Bone Morphogenetic Protein" Plastic and Reconstructive Surgery. 90. 870-879 (1992)
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[Publications] Yoshinori Kuboki: "Apatite" Japanese Association of Apatite Science, 536 (1992)
