2016 Fiscal Year Research-status Report
歯髄幹細胞を応用した傾斜機能型ナノハイブリッドインプラントの新治療戦略の構築
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16K11616
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
武部 純 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50295995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石崎 明 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (20356439)
帖佐 直幸 岩手医科大学, 歯学部, 講師 (80326694)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 歯学 / 遺伝子 / 歯髄幹細胞 / 細胞移植 / 口腔インプラント / 純チタン / 陽極酸化・水熱処理チタン / 傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、口腔インプラント治療への臨床応用を目指して、純チタン(cpTi)表面へ陽極酸化と水熱処理を行うことで、傾斜機能とナノハイブリッド化を施した傾斜機能型ナノハイブリッド（SA処理）インプラントを開発し、in vitro実験モデルにて有用性を報告してきた。本研究課題では、インプラント埋入と同時にヒト歯髄幹細胞移植を併用した戦略的治療法の基盤形成確立を目指した細胞移植実験モデルを構築し、傾斜機能型ナノハイブリッドチタン（SA処理cpTi）インプラントの臨床への実用化に向けた検討を行うことを目的としている。平成２８年度の申請期間内では、ラットの歯髄幹細胞移植、SA処理cpTi埋入実験に先立ち、至適歯髄幹細胞数決定に関する実験を実施した。ラットの歯髄組織より歯髄幹細胞の分離培養を行った。歯髄組織をトリプシンコラゲナーゼにより酵素処理を行い、培養ディッシュ上に播種し培養、継代後にフローサイトメトリーにより、表面抗原解析を行った。この結果、細胞表面抗原であるCD29、CD４９d、CD９０はpositive、CD３４とCD４５はnegativeのデータを取得すことができた。また、表面抗原解析と同時に脂肪分化誘導培地と骨分化誘導培地を用いて、脂肪細胞と骨芽細胞への分化誘導を行った。この結果、Oil red O染色、FABP-４免疫染色、ALP染色、Osteocalcin 免疫染色を行うことにより、各染色における陽性細胞が存在していることが明らかとなり、ラットより抽出した細胞の多分化能を確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請者らは、SA処理cpTiインプラントの臨床への実用化に向けた検討をこれまでに骨髄由来間葉系幹細胞をはじめとする種々の細胞を用いて、細胞分化能を遺伝子発現を指標とした分子細胞レベルで解析してきた。これにより、骨髄由来間葉系幹細胞の遊走能と分化能が有意に高いことが明らとなり、SA処理cpTiインプラント表面周囲の様々な微小環境による骨髄由来間葉系幹細胞の増殖・分化制御機構を解明する一端を明らかにしてきた。平成28年度の研究成果では、これまでの研究成果を基盤することにより、ラット歯髄幹細胞の分離培養に成功した。この結果より、SA処理cpTiインプラント材料上でのラット歯髄幹細胞のin vitro 実験モデルを構築する準備が整い、さらには現在、SAcpTiインプラント材料を製作する準備に取り掛かっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラットより同定された歯髄幹細胞を用いて下記の実験を行う予定で既に一部は進行している。SAcpTiインプラント材料の製作、SA処理cpTi表面上で培養したラット歯髄幹細胞形態の操作型電子顕微鏡による形態解析、ラット歯髄幹細胞を培養(3,5,7,14,21,28日間)し、骨基質形成期、石灰化期におけるラット歯髄幹細胞分化の解析、Ⅰ型コラーゲン(Col Ⅰ)、アルカリフォスファターゼ(ALP)、オステオポンチン(OP)、骨シアロプロテイン(BSP)、オステオカルシン(OC)、BMP2、オステオネクチン(ON)、Runx2/cbfa1、Osxの各遺伝子解析を予定している。
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| Causes of Carryover |
年度内に計画した研究が終了し、当初予定の実験試薬購入を次年度に繰り越すことが可能となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に、購入する試薬費用に充てる。
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[Journal Article] Transplantation of dental pulp stem cells suppressed inflammation in sciatic nerves by promoting macrophage polarization towards anti-inflammation phenotypes and ameliorated diabetic polyneuropathy.2016
Author(s)
Omi M, Hata M, Nakamura N, Miyabe M, Kobayashi Y, Kamiya H, Nakamura J, Ozawa S, Tanaka Y, Takebe J, Matsubara T, Naruse K.
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Journal Title
Journal of Diabetes Investigation
Volume: 7(4)
Pages: 485-496
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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