2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of the the method to develop 3D-periodontal ligament from iPS cells, and its application for artificial tooth root
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17H01598
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
前田 英史 九州大学, 歯学研究院, 教授 (10284514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
友清 淳 九州大学, 大学病院, 講師 (20507777)
長谷川 大学 九州大学, 大学病院, 助教 (20757992)
吉田 晋一郎 九州大学, 大学病院, 助教 (30778866)
濱野 さゆり 九州大学, 歯学研究院, 助教 (40757978)
和田 尚久 九州大学, 大学病院, 教授 (60380466)
杉井 英樹 九州大学, 大学病院, 助教 (80802280)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 歯根膜幹細胞 / 人工歯根 / 3Dバイオプリンター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
iPS-NC-PDL細胞を免疫不全マウスに移植し、生体内での機能解析を行った結果、移植した細胞に由来した硬組織および歯根膜様の線維組織構造を構築することが明らかになり、iPS-NC-PDL細胞の機能について明らかにした。
また、iPS-NC-PDL細胞誘導に関わる細胞外基質タンパク（X）および転写因子について解析を進めている。Xについては、現在、免疫沈降法を用いてXに結合する幾つかのタンパクを検出しており、シグナルに関与する因子の絞り込みを行っている。一方、iPS-NC-PDL細胞の誘導に関わるプライマリーのヒト歯根膜細胞のCAGEシークエンス解析より、この誘導に関与すると考えられる幾つかの転写因子を検出しており、Xの解析と並行して、それらの効果についても解析を行っている。
3Dバイオプリンターを用いて、不死化ヒト歯根膜幹細胞様細胞株による歯根膜様チューブ形成を行っており、人工歯根作製にあたり、チューブ内に挿入する支柱となる材料の影響について解析を進めている。支柱の候補は、ハイドロキシアパタイトおよびチタンととし、各々を支柱とした場合の、細胞の生死ならびに歯根膜関連因子のタンパクおよび遺伝子発現について解析した。その結果、細胞の失活はほとんど見られず、I型コラーゲン、血管内皮増殖因子のタンパク発現が亢進し、またPLAP1およびCEMP1といった歯根膜関連遺伝子の発現も促進することを明らかにした。
また、京都大学iPS研究所と共同研究を開始し、歯根膜の起源である神経堤細胞への分化能が高いiPS細胞を用いた解析を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
３Dバイオプリンターを保有する共同研究元の研究員の異動によって、iPS-NC-PDL細胞のスフェロイドを用いた歯根膜様チューブ形成がやや遅れている。またiPS-NC細胞からiPS-NC-PDL細胞への誘導能を有したタンパクの解析については免疫沈降によってシグナル解析を進めているが、候補タンパクが幾つか上がったものの、その絞り込みがやや遅れている。
他の計画は進んでおり、さらに本年度は、iPS-NC-PDL細胞誘導に関わると考えられる転写因子をピックアップできており、新しいデータが得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
iPS-NC-PDL細胞誘導の迅速化を進めるため、その誘導に関わるタンパクXに関連する因子を同定し、シグナル解析を進める。また、iPS-NC-PDL細胞の誘導に関わる転写因子の候補が検出されたことから、その機能について解析を行い、タンパクXとは異なるルートによるiPS-NC-PDL細胞誘導について明らかにする。
またiPS-NC-PDL細胞のスフェロイドを用いた歯根膜様チューブ形成と支柱挿入によるセメント質や歯根膜様組織形成について遺伝子および組織学的解析を進める。
京都大学から提供されたiPS細胞によるiPS-NC-PDL細胞分化の効率について解析を行う。
以上より得られた結果は、学会および論文発表を行う予定である。
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[Journal Article] Psychiatric comorbidities in patients with Atypical Odontalgia.2018
Author(s)
Miura A, Tu TTH, Shinohara Y, Mikuzuki L, Kawasaki K, Sugawara S, Suga T, Watanabe T, Watanabe M, Umezaki Y, Yoshikawa T, Motomura H, Takenoshita M, Maeda H, Toyofuku A.
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Journal Title
J Psychosom Res.
Volume: 104
Pages: 35-40
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Dlx5 Plays a Critical Role During Soft Palate Muscle Development2018
Author(s)
Sugii H, Grimaldi A, Li J, Parada C, Ho T-V, Feng J, Jing J, Yuan Y, Guo Y, Maeda H, Chai Y.
Organizer
The 96th General Session & Exhibition of the IADR
Int'l Joint Research
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[Presentation] Effects of dopamine on odontoblastic differentiation.2018
Author(s)
Fujino S, Hamano S, Tomokiyo A, Hasegawa D, Yoshida Y, Sugii H, Washio A, Mitarai H, Nozu A, Arima M, Wada N, Kitamura C, Maeda H.
Organizer
The IFEA 11th World Endodontic Congress
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