2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel periodontal/bone regenerative therapy utilizing LIPUS, BMP9, and dedifferentiated fat cells
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19K10169
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
野口 和行 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (90218298)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白方 良典 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (60359982)
中村 利明 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (60381183)
瀬名 浩太郎 東北大学, 歯学研究科, 助教 (60701117)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 歯周組織再生 / DFAT / BMP9 / LIPUS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯周病などにより喪失した歯周・骨組織の再生療法として骨移植術、組織再生誘導法(GTR・GBR)、enamel matrix derivative(EMD)および線維芽細胞成長因 子(bFGF)、骨形成タンパク(bone morphogenetic protein: BMP)などが使用されているが、適応症の制限や再生組織量の限界等の様々な問題があり、新たな治療法の開発が必要である。現在、再生医療分野では、種々の幹細胞を中心とした細胞移植療法の開発研究が進められているが、本研究では、低出力超音波パルス(low intensity pulsed ultra‐sound: LIPUS)照射下での、強力な骨形成タンパクBMP9および多分化能を有する脱分化脂肪細胞(dedifferentiated fat cell : DFAT)を用いた新規の再生療法開発のための研究基盤確立を目的としている。
ラット頭蓋冠に直径2.7 mmの円型の骨欠損を外科的に作製し、LIPUS、BMP9および両者の併用(LIPUS+BMP9)効果の評価を行った。組織形態計測の結果、対照群 (骨欠損のみ)と比較しLIPUS群では新生骨形成が多く認められ、LIPUSの使用により骨欠損および骨欠損にコラーゲンスポンジを適用した際に多くの骨形成が認められた。さらに、LIPUSおよびBMP9併用群では最も多くの骨形成が認められた。以上のことからin vivoにおけるLIPUS、BMP9併用の有効性が示された。in vitroではラットDFATの骨分化へのLIPUSおよびBMP9の影響を解析し、骨分化の指標となるアルカリフォスファターゼ活性の亢進を確認するとともに、骨様石灰化物であるリン酸カルシウムの沈着、結節形成における両者の併用効果を認めた。
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