2018 Fiscal Year Research-status Report
表面電荷とタンパク質吸着特性の制御による骨形成を促進するインプラント体の創製
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17K11817
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| Research Institution | Asahi University |
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Principal Investigator |
川木 晴美 朝日大学, 歯学部, 准教授 (70513670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 潤 朝日大学, 歯学部, ポストドクター (20778138) [Withdrawn]
近藤 雄三 朝日大学, 歯学部, 助教 (30778139)
近藤 信夫 朝日大学, 歯学部, 教授 (40202072)
近江 靖則 岐阜大学, 研究推進・社会連携機構, 准教授 (50313713)
田辺 俊一郎 朝日大学, 歯学部, 准教授 (60227197)
高山 英次 朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446)
神谷 真子 朝日大学, 経営学部, 准教授 (80181907)
玉置 幸道 朝日大学, 歯学部, 教授 (80197566)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 表面電荷 / タンパク質吸着 / 幹細胞 / オッセオインテグレーション / リン酸緩衝液 / 歯肉上皮 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の結果から、100 mM pH 7.4のPB浸漬を中心に、pH 5.7, 8.0の3種のPBを用い、蒸留水や生理食塩水へ浸漬した試料を比較対照として、PBへの浸漬がチタン板、あるいはジルコニア板上の細胞動態に与える影響を培養系で評価した。用いる細胞種はヒト骨髄由来肝細胞（hBMSC）に加え、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞（HUVEC）歯肉由来の上皮系細胞(hGEC)、線維芽細胞(hGF)とした。また、PBへの浸漬時間の短縮を試みたところ静置のみでは、30分未満で浸漬後の試料表面の親水化が不十分であったことから、本年度は、浸漬後の試料にUV（274 nm）照射を5分間行うことを追加した。そして、比較対象としてUV照射のみの試料を加え、試料上で細胞増殖を播種後24時間、48時間後に検討したところhBMSC, HUVECではPB浸漬＋UV照射チタン板およびジルコニア板上で有意に増殖が促進され、培養7日後、14日後のhBMSCでは骨芽細胞マーカーのmRNA発現も有意に促進された。さらに、100 mM pH 7.4のPB浸漬＋UV照射後にヒト血清に浸漬した試料ではhBMSC. HUVEC, およびhGFの遊走が促進された。以上の結果から100 mM PB (pH 7.4) への浸漬＋UV照射（5 min）の効果をin vivoで検討することとした。なお、動物実験に先立ってPB 浸漬＋UV照射後の試料表面の元素分析をSEM-EDXにて行い、表面にPの存在を確認した。ラットインプラント埋入モデルは、ミニインプラントをPB浸漬＋UV照射処理、UV照射のみ、あるいは未処理のミニインプラントを埋入する３群を作製し、埋入10週後に切片を作製してHE染色後の組織増の観察により比較検討した。その結果、PB処理群では未処理の群と比較して、インプラント体周囲での旺盛な骨形成が観察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度に予定していた試料への吸着タンパク質の解析については、試料の処理条件に変更を加えたため、現在解析中で引き続き次年度に行うこととしたが、処理条件変更後の試料上での細胞動態の解析結果から、来年度に予定していた動物モデルでの評価を前倒しで行い全体として計画通りに進行している。そして有用な結果を得られインプラント材料の簡便な術前処理方法の開発にもつながることが示唆されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の結果をふまえ、チタン、ジルコニア両材料で引き続き細胞培養系での評価、動物モデルでの評価を行うとともに、材料表面に吸着するヒト血清タンパク質の解析を進める。細胞培養系では、未分化細胞の分化動態についても検討するため、リアルタイムPCRによる骨芽細胞マーカー遺伝子の発現変化や骨形成関連タンパク質のウエスタンブロット解析を行う。ミニインプラント埋入動物モデルでは経時的なトルク試験の実施による骨接合部の解析と、埋入部の非脱灰研磨切片、およびパラフィン包埋切片作製も経時的に行い、インプラント体周囲の組織応答過程で、どのような細胞が機能し、どのようなタンパク質が発現、局在しているのか、組織化学的、免疫組織化学的解析を行う。
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[Journal Article] Suppression effect of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells isolated from β2-microglobulin-deficient mice.2018
Author(s)
Masuda J, Takayama E, Ichinohe T, Strober W, Mizuno-Kamiya M, Ikawa T, Kitani A, Kawaki H, Fuss IJ, Kawamoto H, Seno A, Vaidyanath A, UmemuraN, Mizutani A, Kasai T, Honjo Y, Satoh A, Murakami H, Katsura Y, Kondoh N, Seno M
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Journal Title
Exp Ther Med
Volume: 16
Pages: 4277-4282
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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