2021 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)
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, 歯学研究院, 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 / バイオ3Dプリンター / スフェロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、ヒトiPS細胞由来の神経堤細胞(iNC)を歯根膜幹細胞様細胞(iPDLSC)へ分化誘導するために、ヒト歯根膜細胞の細胞外基質(ECM)上でiNCを培養することが必須であることを報告している。これまでに、このECMの発現に転写因子PAX9の関与が示唆される結果を得ている。そこで、PAX9発現ベクターを作製し、これを導入した歯根膜細胞の細胞外基質上でiNCを培養した結果、iPDLSCへの分化が促進することが明らかになった。
さらに我々は、ECMの構成成分の解析を進めた結果、FBN2を特定した。FBN2遺伝子の発現を抑制した歯根膜細胞のECM上で培養したiNCは、iPDLSCへの分化が抑制された。したがって、iNCからiPDLSCへの分化にFBN2が重要な因子であることが示唆された。
一方、歯根膜を有した人工歯根の作製のため、iPDLSCのスフェロイドを用いたチューブ状構造の3次元構築に取り組んだ。これまでに発表したヒト歯根膜幹細胞様細胞株のスフェロイドと異なり、iPDLSCのスフェロイド作製に際しては、細胞間の接着性が弱く、スフェロイドの形態を維持するのが困難であるため、バイオ3Dプリンターによるチューブ状構造体の作製に難航した。この解決のため、アスコルビン酸に着目した。その結果、これによるコラーゲン合成を促進することで、3Dプリンターによる操作に耐えられる強度を有したスフェロイドの作製とチューブ状構造体の作製に成功した。そこで、生体内でのこの構造体の機能性を明らかにするために、チューブ内にチタン棒を挿入し、脛骨骨端部に埋入して骨との相互作用について検証した結果、骨との良好な生着を示すことが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Secreted frizzled-related protein 1 promotes odontoblastic differentiation and reparative dentin formation by regulating Notch signaling in dental pulp cells.2021
Author(s)
Ipposhi K, Tomokiyo A, Ono T, Yamashita K, Alhasan MA, Hasegawa D, Hamano S, Yoshida S, Sugii H, Itoyama T, Ogawa M, Maeda H.
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Journal Title
Cells
Volume: 10
Pages: 2491
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Mineral trioxide aggregate immersed in sodium hypochlorite reduce the osteoblastic differentiation of human periodontal ligament stem cells.2021
Author(s)
Yamashita K, Tomokiyo A, Ono T, Ipposhi K, Alhasan MA, Tsuchiya A, Hamano S, Sigii H, Yoshida S, Itoyama T, Maeda H.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 11
Pages: 22091
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Hyaluronic Acid Could Enhance the Differentiation of Neural Crest like Cells to Periodontal Ligament Stem Cells.2021
Author(s)
M Anas Alhasan, Atsushi Tomokiyo, Sayuri Hamano, Daigaku Hasegawa, Shinichiro Yoshida, Hideki Sugii, Tomohiro Itoyama, Taiga Ono, Keita Ipposhi, Kozue Yamashita, Hidefumi Maeda.
Organizer
第154回日本歯科保存学会春季学術大会
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[Presentation] Activin A mediates the ALK1-Smad1/5/9 pathway during osteoblastic differentiation of human pre-osteoblasts.2021
Author(s)
Hideki Sugii, Mhd Safwan Albougha, Orie Adachi, Hiroka Tomita, Atsushi Tomokiyo, Sayuri Hamano, Daigaku Hasegawa, Shinichiro Yoshida, Junko Obata, Tomohiro Itoyama, Taiga Ono, Keita Ippoushi and Hidefumi Maeda.
Organizer
99th General Session & Exhibition of the IADR
Int'l Joint Research
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[Presentation] Secreted frizzled-related protein 1 promotes odontoblastic differentiation and reparative dentin formation in dental pulp cells.2021
Author(s)
Keita Ipposhi, Atsushi Tomokiyo, Taiga Ono, Kozue Yamashita, M. Anas Alhasan, Hirofumi Miyaji, Daigaku Hasegawa, Sayuri Hamano, Shinichiro Yoshida, Hideki Sugii, Tomohiro Itoyama, Marina Ogawa, Tsutomu Sugaya, Hidefumi Maeda.
Organizer
The International Scientific Meeting of 30th Anniversary of Korean Academy of Endodontics & the 19th JEA-KAE Joint Scientific Meeting.
Int'l Joint Research
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