2016 Fiscal Year Research-status Report
多孔質セラミックスを用いた高機能培養骨の骨形成メカニズムの解明と臨床応用への検討
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15K11314
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
多田 美里 (平岡美里) 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (40572326)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武知 正晃 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 准教授 (00304535)
二宮 嘉昭 広島大学, 病院(歯), 助教 (60335685)
重石 英生 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 助教 (90397943)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 多孔質セラミックス / 骨芽細胞 / 培養人工骨 / 生体材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自家骨移植に代わる骨再生法として，これまで我々は多孔質セラミックス（IP-CHA）と骨芽細胞の培養人工骨が有用であること，また培養人工骨における各種成長因子の骨形成促進作用を報告してきた。本研究では，IP-CHA/骨芽細胞/成長因子複合体による培養人工骨の骨形成メカニズムを細胞，遺伝子レベルで解明し，培養骨芽細胞のみならず既存骨内の細胞の骨形成促進制御分子やその受容体の遺伝子発現変化と骨形成への関与について検索することで，高機能性生体材料の作製と臨床応用への検討を目的とする。 また，培養人工骨とチタンインプラントとの骨形成やosseointegrationについて，組織学的また分子生物学的に検討することで，顎骨再建だけでなく咬合・咀嚼機能の獲得を目的とした再生医療の確立と，より理想的な骨再建材料および骨再生誘導法の開発への検討を行う。
平成27年度は，IP-CHA/骨芽細胞/各種成長因子複合体におけるのヒト骨芽細胞の増殖・分化マーカーの発現について検討を行い，各種成長因子により細胞内分子と細胞内シグナル伝達系がどのように普遍的，特異的な作用をきたして骨芽細胞の増殖，分化を制御しているかを検討するため，多孔質セラミックス（IP-CHA）/骨芽細胞/各種成長因子複合体を作製した。
平成28年度は，各種成長因子（TGF-β1，TGF-β2，BMP-2，FGF-2）を単独あるいは同時添加し，TGF-β1 により活性化される Smad2，3 の発現や BMPで活性化されるSmad5，8のリン酸化についての検討を行った。
今後は，動物骨欠損モデルにIP-CHA/骨芽細胞/成長因子複合体を埋入し，特異的遺伝子発現の解析，また蛋白の発現および局在を同定し，培養骨芽細胞のみならず既存骨内の細胞の骨形成促進制御分子やその受容体の遺伝子発現変化と骨形成への関与について検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成28年度は，孔質セラミックス（IP-CHA）/骨芽細胞/各種成長因子複合体による培養骨を作製し，さらにマイクロアレイにて多孔体セラミックス（IP-CHA）上で培養したヒト骨芽細胞において特異的に発現している遺伝子の検索を行う予定であった。そのため，上記評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は，引き続きIP-CHA/骨芽細胞/各種成長因子複合体におけるのヒト骨芽細胞の増殖・分化マーカーの発現について検討を行う。
また，動物骨欠損モデルにIP-CHA/骨芽細胞/成長因子複合体を埋入し，特異的遺伝子発現の解析，また蛋白の発現および局在を同定し，培養骨芽細胞のみならず既存骨内の細胞の骨形成促進制御分子やその受容体の遺伝子発現変化と骨形成への関与について検討する。さらに，形成された骨組織の機械的強度，周囲組織に対する親和性，また骨形成速度について組織学的，X線学的評価を行う。最終的に，チタンインプラント植立実験を行い，osseointegrationの状態をISQ値，X線やCT画像評価および組織学的に検討する。
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| Causes of Carryover |
進捗状況に若干の遅れが生じたため、細胞培養関連の試薬購入分の差額が次年度使用額として生じた。現在ではおおむね順調に進行している。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額に関しては、細胞培養関連用品の購入に使用予定である。
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[Journal Article] Preoperative oral health care reduces postoperative inflammation and complications in oral cancer patients.2016
Author(s)
Shigeishi H, Ohta K, Fujimoto S, Nakagawa T, Mizuta K, Ono S, Shimasue H, Ninomiya Y, Higashikawa K, Tada M, Ishida F, Takechi M.
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Journal Title
Exp Ther Med
Volume: 12(3)
Pages: 1922-1928
Peer Reviewed
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