Effect of dental pulp stem cell on peripheral nerve regeneration: An experimental study in the nude rat model.

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K15817
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 武川 寛樹 筑波大学, 医学医療系, 教授 (80173558)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 博 日本歯科大学, 生命歯学部, 客員教授 (30089784)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 歯髄幹細胞 / 神経再生

Outline of Annual Research Achievements

再生医療は近年飛躍的な進歩を遂げている。しかしiPS 細胞の安全性は依然として困難を伴う可能性がある。また、ES細胞は受精卵を利用することから倫理性の問題がある。我々は、安全性や倫理性の面より歯髄幹細胞に着目してきた。体性幹細胞の代表である骨髄幹細胞は、正常細胞であり遺伝子の異常はなく、iPS胞に比べて安全性に優れるが、増殖能・分化能などの機能性はまだ十分とはいえない。一方、歯髄幹細胞は間葉系幹細胞であると同時に神経堤由来の外胚葉系幹細胞の性質を有し、比較的多分化能を有することが示されている。歯髄幹細胞は骨髄幹細胞の 3～4倍の増殖能を有し、分化能も優れる。我々は骨髄幹細胞と比較し、歯髄幹細胞が優位に骨分化能が高く、骨形成能も優れていることを証明している。
本研究は歯髄幹細胞を用いた神経系細胞の誘導・機能評価を目的としている。ヌードラット坐骨神経損傷モデルを作製し下肢運動機能回復を経時的に評価した後、病理組織学標本を作製し、再生軸索数などの神経再生効果を病理学的にも評価する。また再生神経がヒト由来であるかについて免疫組織学的に評価する。昨年度は歯髄幹細胞が優れた神経分化能があることを示した。本年度は、歯髄幹細胞を分化・誘導することで得たその神経系細胞の人工神経内への生着をin vitroで評価をおこなった。酸素要求性が非常に高い神経系細胞の培養は人工神経内において培養液の循環が必要であり、その生着法は未だ確立していない。また、ヌードラット坐骨神経損傷モデルで自家神経移植群、人工神経単独再建群を作製し、下肢運動機能回復の経過を評価している。今後は歯髄幹細胞より分化・誘導した神経系細胞の生着法の確立と、その神経系細胞を生着させた人工神経での再建群を作製し、評価を行う予定である。