2019 Fiscal Year Annual Research Report
The construction of new therapeutic strategy of functionally graded nanohybrid implant using dental pulp stem cells
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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, 准教授 (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 / 細胞内シグナル伝達系 / 純チタン / 口腔インプラント / 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 |
傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)の表面性状の効果がラット由来歯髄幹細胞（rDPSCs）へ与える影響を検討すべく、令和元年度の研究では、前年度まで実施してきたSA処理cpTi表面上での骨基質関連遺伝子発現解析結果を踏まえて、rDPSCsの細胞外基質形成から初期の基質石灰化形成に至る過程を解析した。In vitro実験系にて、培養用シャーレ―（TCP）、未処理の純チタン（cpTi）、陽極酸化処理を施した純チタン（AO処理cpTi）、SA処理cpTiの各試料上にてrDPSCsを1-14日間培養を行った。培養後に、アリザリン（ARS）染色にて5、7、14日間の各期間における初期基質石灰化レベルを解析した。TCP、cpTi上ではARS値は全ての培養期間を通して認めなかった。しかし、SA処理cpTi上では、5日目までは幼弱な細胞外基質形成を認めたがARS値は認めなかったが、7日間と14日間においては、ARS染色を認めると同時に高値を示した。さらに、培養7日間に比較して14日間では高値を認めた。rDPSCsの細胞培養に際しては、骨分化誘導培地を添加せずに未分化間葉系幹細胞の状態を維持してDPSCs培養を行ったが、SA処理cpTi上では細胞の分化促進が確認された。傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)が有する表面形状と物理化学的な表面性状により、DPSCs細胞内シグナル伝達系が影響して非コラーゲン性骨基質タンパク遺伝子（オステオポンチン、骨シアロプロテイン、オステオカルシン）のシグナリングが影響を受けて骨原生細胞へと分化の振り分けが起こり、基質石灰化の形成が促進されたと考えられる。
以上のことから、本年度の研究結果においては、SA処理cpTiはDPSCsの分化を有意に促進することが明らかとなった。
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