Elucidation of the mechanism that controls the differentiation of periodontal tissue cells by using BMP9 and its application to novel periodontal regenerative therapy

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K09620
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: Nakamura Toshiaki 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (60381183)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 梢 (中村梢) 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00404492) ; 白方 良典 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (60359982) ; 江部 由佳梨 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 歯科衛生士 (30790266)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 歯周組織再生 / BMP-9

Outline of Final Research Achievements

(1) BMP-9 directly induces GSK3β phosphorylation in osteoblasts (2) Low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) induces BMP-9-induced osteoblast-like differentiation in human periodontal ligament fibroblasts (hPDLFs) (3) BMP-9-induced osteoblast-like differentiation of hPDLFs was suppressed in an inflammatory environment (in the presence of IL-1β), and the activin A-follistatin system may function as a negative feedback mechanism for BMP-9 in hPDLFs. (4) In two-wall intrabony defects model using beagle dogs, a tendency of periodontal tissue regeneration by BMP-9 was observed.

Free Research Field

歯周病学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究より、BMP-9による歯周組織細胞の分化制御メカニズムの一端が示された。BMP-9は結合する受容体やシグナル伝達経路、抑制機構などにおいてBMP-2と異なる特徴を多く持ちながら、強力な骨芽細胞への分化能、骨誘導能を有している。このことからBMP-9はBMP-2と比較してその投与量を低減することによりコスト面や安全性という観点から大きな利点を有していると考えられ、BMP-9の臨床応用に向けたトランスレーショナルリサーチを今後さらに推進していく必要があると考えている。