ナノジルコニアにおける生体親和性のメカノバイオロジカルな制御機構の解明

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K10240
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 松井 裕之 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (10547277)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644) ; 洪 光 東北大学, 歯学研究科, 教授 (70363083) ; 小川 徹 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (50372321)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: メカノバイオロジー / ジルコニア / 骨芽細胞 / Syndecan

Outline of Annual Research Achievements

本研究期間においては，歯科用インプラント材料として用いられるチタンおよびジルコニア表面において，骨芽細胞が「良好な」形態形成を示すことに直接関与する分子の特定を目的としている．物質表面に対する細胞接着には，細胞外基質とこれに対する受容体である細胞膜タンパクの結合が必要である．これまでの研究から，細胞接着に主要因子とされるインテグリンはハイドロキシアパタイト上への接着には重要であったがインプラント材料として頻用されるチタンにおいては必須ではないことが明らかにされている．さらに我々の知見では，ジルコニアおよびチタン上での細胞接着はインテグリンのみでは不十分であり，特にヘパラン硫酸プロテオグリカン（Heparan sulfate proteoglycan : HSPG）の関与が示唆された．HSPGには膜貫通型のSyndecan, GPIアンカー型のGlypican，分泌型のSerglycineやPerlecanが存在するため，分子種の絞り込みが必要である．一方，我々のこれまでの研究成果では，ジルコニア表面に対する骨芽細胞の接着はEDTAおよびヘパリンにより阻害されることから，Laminin結合タンパクの関与が疑われていた．この条件に適合するHPSGはSyndecanファミリーであったため，詳しい分子種の特定を目的としてRNAiによるスクリーニングを行っている．現在，有望なSyndecanファミリー遺伝子についてOff-target効果の排除などを含めて裏付けを進めているところである．