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2018 Fiscal Year Research-status Report

オッセオインテグレーションを構成するコンドロイチン4硫酸の機能解析

Research Project

Project/Area Number 17K11802
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

土屋 周平  名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20569785)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒田 健介  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (00283408)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsオッセオインテグレーション / コンドロイチン4硫酸 / 骨芽細胞 / 歯科インプラント
Outline of Annual Research Achievements

ヒト骨芽細胞様細胞株であるMG63にC4ST-1小ヘアピンRNAを遺伝子導入し、遺伝子発現を低下させた。チタン板で骨芽細胞を培養する期間が2週間以上必要であることから安定発現細胞株を作製するために、シングルセルクローニングをした。その結果、培養2週間以上にわたり、C4ST-1の発現を約20%低下した細胞を作製することができた。
上記の細胞を二酸化チタン板上で培養することで、C4ST-1が骨芽細胞様細胞に与える影響を解析した。骨形成関連遺伝子解析の結果、C4ST-1はI型コラーゲン、Runx2の発現を優位に上昇させた。また、細胞接着因子であるvinculinを細胞蛍光免疫染色で解析したところ、C4ST-1は影響を与えないことが明らかになった。これらの結果から、コンドロイチン4硫酸はチタン板上の骨芽細胞様細胞の骨形成関連遺伝子を上昇するが、細胞接着には影響を与えないことが明らかになった。また、C4ST-1をノックダウンした骨芽細胞様細胞はコンドロイチン4硫酸の発現が低下していなかった。また、C4STファミリーであるC4ST-2、-3の遺伝子は、発現が維持されていた。これらの結果から、オッセオインテグレーション獲得のためには、複数の糖転移酵素がかかわっていることが示唆された。
今後は、チタンと骨芽細胞様細胞の間にあるプロテオグリカン層を透過型電子顕微鏡でいわゆるアモルファスレイヤーを組織学的に解析する。また、C4ST-1がチタン板上の骨芽細胞様細胞の石灰化、細胞増殖に与える影響を明らかにする。いままでの解析に使った細胞は骨芽細胞様細胞株であるが、骨肉腫由来であるため間葉系幹細胞の細胞株であるUE7T-13を使って同様の解析をする。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成29年度から平成30年度にかけて骨芽細胞様細胞に小ヘアピンC4ST-1遺伝子を導入することに時間がかかった。しかし、安定遺伝子発現株を作製したのちには順調に進捗が進んでおり、1年間の遅れを取り戻した。

Strategy for Future Research Activity

現在、骨肉腫由来の骨芽細胞様細胞を使用しているが、今後は骨髄由来間葉系幹細胞の細胞株を使うことにより、さらに生体に類似した状態で実験をする。また、糖転移酵素もセリンに直接結合するものにターゲットを絞って実験をする。

Causes of Carryover

実験の条件検討が少なく済んだため、消耗品購入費が当初よりも少なくなった。また、新規細胞株の購入、共通機器使用料にあてる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A Mouse Distraction Osteogenesis Model2018

    • Author(s)
      Fujio Masahito、Osawa Yusuke、Matsushita Masaki、Ogisu Kota、Tsuchiya Shuhei、Kitoh Hiroshi、Hibi Hideharu
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 141 Pages: 0-0

    • DOI

      10.3791/57925

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ophthalmoplegia considered to be Tolosa-Hunt syndrome: A case report2018

    • Author(s)
      Okabe Kazuto, Kaneko Ryuji, Kawai Takamasa, Mochizuki Daisuke, Tsuchiya Shuhei, HIbi Hideharu
    • Journal Title

      JOURNAL OF ORAL AND MAXILLOFACIAL SURGERY MEDICINE AND PATHOLOGY

      Volume: 30 Pages: 461-465

    • DOI

      org/10.1016/j.ajoms.2018.04.001

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Kaempferol-immobilized titanium dioxide promotes formation of new bone: effects of loading methods on bone marrow stromal cell differentiation in vivo and in vitro2018

    • Author(s)
      Shuhei Tsuchiya, Keisuke Sugimoto, Hisanobu Kamio, Kazuto Okabe, Kensuke Kuroda, Masazumi Okido, Hideharu Hibi
    • Journal Title

      International Journal of Nanomedicine

      Volume: 13 Pages: 1665-1676

    • DOI

      10.2147/IJN.S150786

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 伸展刺激下で得た細胞培養上清における骨形成・血管新生能の検討2019

    • Author(s)
      荻須宏太,藤尾正人,土屋周平,岡部一登,外山直人,日比英晴
    • Organizer
      第73回日本口腔科学会
  • [Presentation] Le Fort I 型骨切り術の固定法と術後安定性の検討2018

    • Author(s)
      藤尾正人,佐世暁,荻須宏太,土屋周平,酒井陽,日比英晴
    • Organizer
      第63回日本口腔外科学会
  • [Presentation] チタン表面の大気圧プラズマ処理がマクロファージの挙動におよぼす影響の検討2018

    • Author(s)
      外山直人,土屋周平,原憲史,藤尾正人,岡部一登,佐世暁,荻須宏太,神尾尚伸,日比英晴
    • Organizer
      第63回日本口腔外科学会
  • [Presentation] 伸展刺激下で得た細胞培養上清における骨形成能の検討2018

    • Author(s)
      荻須宏太,藤尾正人,土屋周平,神尾尚伸,外山直人,日比英晴
    • Organizer
      第63回日本口腔外科学
  • [Remarks] 名古屋大学医学部附属病院歯科口腔外科

    • URL

      https://zzzgundam2008.wixsite.com/nu-oandm-surgery

URL: 

Published: 2019-12-27  

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