2017 Fiscal Year Annual Research Report
An attempt of tooth regeneration via direct transdifferentiation of human adult skin or buccal mucosal cells
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15K15722
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
池田 正明 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (20193211)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 再生歯 / 上皮細胞 / 間葉系幹細胞 / 分化転換 / 脂肪幹細胞 / 軟骨 / 軟骨内骨化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
胎生期のマウス歯胚から上皮組織と間葉組織を取り出して三次元培養し、マウスの体内に移植すると機能的な再生歯が形成されることが報告されている。しかしながら、ヒト歯牙を再生するためには、歯胚を形成する能力のある細胞の供給源を成体内で見つけることが重要である。そこで本研究は、皮膚・口腔粘膜から採取できる上皮細胞と間葉細胞を、それぞれエナメル芽細胞と象牙芽細胞に分化転換することにより、再生歯の誘導につながる成果を得ることを目的とした。
まず間葉系細胞を得るための検討をおこなった。ヒト繊維芽細胞を用い、幹細胞の誘導と増殖に効果のある小分子化合物・増殖因子のスクリーニングをおこなった。その結果、繊維芽細胞を骨・軟骨・脂肪細胞に分化転換できる条件を見出したが、転換効率が低く、今後の研究に使用するには分化能が不十分であるとの結論に達した。そこで脂肪幹細胞を用いて同様の検討をおこなった結果、生体内に移植後、軟骨内骨化による骨形成を誘導できる非常に分化能の高い細胞を得ることに成功した（特許申請準備中）。
一方、上皮系細胞についても、ヒト正常皮膚角化細胞を用いて上記と同様の検討をおこなった。しかしながら、皮膚角化細胞は数継代後に増殖を停止し、未分化状態を維持したまま増殖を維持できる条件を見出すことはできなかった。
エナメル芽細胞と象牙芽細胞は互いに相互作用（上皮間葉相互作用）しながら分化することから、両者の分化誘導には、互いを共存させた培養が必要であると考えられる。本研究で得られた間葉系細胞は象牙芽細胞への分化能をもつ可能性があると考えているが、本研究期間内に上皮系細胞を得ることができなかったために上皮系・間葉系細胞を用いた三次元培養法の検討をおこなうことができなかった。今後、ヒト歯牙の再生を目指すためには、未分化上皮系細胞を得る方法を確立することが重要な課題であると考えられる。
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