2021 Fiscal Year Annual Research Report
Bone regeneration in cleft palate patients using dental pulp stem cells from deciduous teeth applying cell sheet technology
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16K20604
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
柳生 貴裕 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (00555550)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、自家骨移植を回避しうる新たな顎裂治療法（骨再生治療法）の開発に向けた基盤的技術開発を目標とした。まずは標準的な顎裂治療時期に無侵襲で入手可能なヒト乳歯歯髄由来間葉系幹細胞に注目し、細胞シート工学を応用した骨形成法を検討した。in vitroでは作製した細胞シートは良好な骨形成を示したが、in vivo実験では色々な培養条件下で作製を試みたが芳しい結果は得られなかった。そこで、ドラッグデリバリーシステム（DDS）技術に注目し、生体吸収材料に成長因子を複合化させ、骨欠損部に局所投与することで自家骨移植を回避しうる骨再生治療法の開発を目指した。研究の結果、ハイドロジェルと成長因子を複合化させることで、生体内で一定期間成長因子を徐放できることを見出した。次に、確立したDDS技術を用いてbFGFをラット下顎骨欠損モデルに局所投与し、in vivoでの組織再生、新生骨形成について経時的な検討を行った。CT、組織学的検査にて、実験群では投与後早期から被覆粘膜の創傷治癒が促され、血管新生と共に骨欠損部に骨再生が促され、新生骨形成がみられることを確認できた。
そのため、本年度は更に検討数を増やし、コントロール群（生体吸収材料のみ局所投与）との比較解析を試みた。結果は実験群では投与後早期から有意に粘膜細胞の増殖を認め、経時的に骨形成が促され、投与8週間後には旺盛な骨新生がみられた。コントロール群では粘膜細胞の増殖は乏しく、骨新生は皆無であった。実験群では統計学的に有意に粘膜細胞の増殖と新生骨形成がみられることを確認できた。また、自家骨移植の代替法とするには、用いる基材の力学的強度が脆弱であるという問題点を見出すことができた。
今後は本技術を人工骨と組み合わせることで、力学的強度の脆弱性は解決できると考えており、今後も研究を継続していきたい。
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