Elucidation of new differentiation-regulatory system by Th1 cytokine in mesenchymal stem cells derived tooth

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K17226
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 石田 陽子 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (00772055)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 歯小嚢由来幹細胞 / 歯乳頭由来幹細胞 / 炎症性サイトカイン

Outline of Annual Research Achievements

間葉系幹細胞の有する骨芽細胞や軟骨細胞への分化能は再生医療の中でも注目されている。骨髄系間葉幹細胞以外にもさまざまな組織から存在が報告されているが、口腔領域では、歯髄由来の間葉系幹細胞の増殖能や多分化能等の特性を示した報告がされている。しかしながら歯乳頭細胞、歯小嚢細胞由来の間葉系幹細胞の生物学的特性、分化能力の違いを比較した報告は国内外でも少なく、不明な点が多い。さらに、歯乳頭細胞、歯小嚢細胞由来の間葉系幹細胞における炎症系サイトカインの分化能の調節機構については国内外で報告はない。申請者のグループは今まで、口腔粘膜上皮細胞、歯肉線維芽細胞、顎関節骨膜細胞、唾液腺上皮細胞などを口腔組織から樹立し、炎症性サイトカインの刺激による受容体、シグナル伝達、発現誘導される遺伝子の同定を行ってきている。
予備実験では複数の同一患者の完全埋伏歯から歯乳頭、歯小嚢、歯髄組織を採取し、幹細胞を分離し、幹細胞マーカーが陽性である事を証明している。また、炎症性サイトカインINF-γが歯乳頭、歯小嚢由来の間葉系幹細胞の骨分化能力を抑制することを発見した。さらに、INF-γ依存性の骨分化能力の抑制がTNF-αでさらに増強される結果を得ている。これらの結果はTh1サイトカインで調節されるシグナル伝達経路や関連遺伝子が歯乳頭、歯小嚢由来の間葉系幹細胞の骨分化能に関係していることを意味する。
今後は、歯乳頭、歯小嚢由来間葉系幹細胞の口腔内における免疫制御機構を解明し、新たな分子生物学的マーカーを発見し、間葉系幹細胞を用いた新たな再生治療への応用する。