Development of new periodontal tissue regeneration therapy using cartilage induced clumps of mesenchymal stem cells

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H06897
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 竹脇 学 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (10805633)
• Project Period (FY): 2017-08-25 – 2019-03-31
• Keywords: 再生医療 / 組織再生 / 歯周病 / 間葉系幹細胞 / 細胞集塊

Outline of Annual Research Achievements

当研究室では、間葉系幹細胞(MSCs)と細胞自身が産生する細胞外基質(ECM)を用いて間葉系幹細胞集塊Clumps of MSCs/ECM complex (C-MSC)を樹立した。C-MSCはビーグル犬根分岐部III級欠損モデルにおいて効果的な歯周組織再生を促進する。しかし、実際の臨床で遭遇する、より重篤な歯周組織破壊に対しては確実な歯周組織再生が得られるかは不明である。
一方、軟骨誘導を経たMSCsの移植が強い骨形成能を発揮することが近年明らかになりつつある。そこで、本研究では、C-MSCに軟骨誘導を施し、これを大規模歯周組織欠損に移植することで、歯周組織再生を達成する新規細胞治療法を樹立することを目的とし以下の実験を行った。まず、骨再生に最適な軟骨分化C-MSCの誘導条件の検討をするために、軟骨分化培地にて5、10、15日間培養し、その分化程度を基質の産生量等で評価し、5日間培養したものを移植することとした。移植には軟骨分化培地にて5日間培養した軟骨分化誘導C-MSC、通常培地で5日間培養したC-MSC、対照群として非移植群を設けた。
移植後8週でサクリファイスを行い、組織を観察し、歯周組織再生の評価を行った。移植後8週では非移植群において底部からわずかな組織再生は見られたが、根分岐部直下には上皮が侵入し、歯周組織の再生は見られなかった。一方、軟骨分化誘導C-MSCおよび通常の培地で培養したC-MSCでは歯周組織の再生を認めた。組織再生量は軟骨分化誘導C-MSCにおいて通常の培地で培養したC-MSCよりも多い傾向が見られた。本研究により、軟骨内骨化の様式による骨再生能を発揮する軟骨分化C-MSCの作成が可能であることが示唆された。さらに、その軟骨分化C-MSCの移植が、ビーグル犬根分岐部III級欠損モデルに対して効果的な組織再生を促進することが示唆された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。