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2019 Fiscal Year Research-status Report

生体アパタイトの配行性・結晶性を有した骨オルガノイドの構築と臨床応用への展開

Research Project

Project/Area Number 19K10339
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

金村 成智  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70204542)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
足立 哲也  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10613573)
山本 俊郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40347472)
PEZZOTTI G.  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsナノゲル / ラマン分光法 / オルガノイド / 再生医療
Outline of Annual Research Achievements

歯槽骨の不足などに対して、iPS細胞や間葉系幹細胞と足場材料を組織工学的に組み合わせることで構築した3次元骨組織(骨オルガノイド)を患者に移植する骨再生療法の研究が加速している。骨組織は、そのハイドロキシアパタイト(HAP)の配向によって「骨質」が決まるため、再生治療用の培養骨組織においてHAPの配向性を制御し、HAPの結晶構造をナノスケールで解析することが極めて重要である。しかしながら、HAPの配向を制御し、解析することは困難とされてきた。我々は、新規足場材料”多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲル”上で骨系細胞を3次元培養することで、HAPの配向性をそろえた骨オルガノイドを構築し、その質を評価することができる分光学的解析に成功した。本研究では、ハイブリッドゲルにおけるHAPの配向の制御因子を明らかにし、良質の骨オルガノイドを骨疾患モデルに移植することで臨床応用への展開を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規足場材料”多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲル”上で骨系細胞を3次元培養することで、骨組織を構築することに成功した。ハイブリッドゲル上で形成されたHAPとアテロコラーゲン上で形成されたHAPの配向性をラマン分光法で比較したところ、ハイブリッドゲル上で形成されたHAPはアテロコラーゲン上のHAPよりも結晶性が高いことが明らかとなった。以上の結果から、ほぼ当初の計画通りに進行していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

in vitroの系において、ハイブリッドゲル上で形成されたHAPはアテロコラーゲン上のHAPよりも結晶性が高いことが明らかとなった。今後は、in vivoモデルで良質な骨が形成されるか検討する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019

All Journal Article (4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Osteogenic response of mesenchymal progenitor cells to natural polysaccharide nanogel and atelocollagen scaffolds: A spectroscopic study2019

    • Author(s)
      Horiguchi Satoshi、Adachi Tetsuya、Rondinella Alfredo、Boschetto Francesco、Marin Elia、Zhu Wenliang、Tahara Yoshiro、Yamamoto Toshiro、Kanamura Narisato、Akiyoshi Kazunari、Pezzotti Giuseppe、Mazda Osam
    • Journal Title

      Materials Science and Engineering: C

      Volume: 99 Pages: 1325~1340

    • DOI

      10.1016/j.msec.2019.02.043

  • [Journal Article] Osteogenic Enhancement of Zirconia-Toughened Alumina with Silicon Nitride and Bioglass?2019

    • Author(s)
      Pezzotti、Marin、Zanocco、Boschetto、Zhu、McEntire、Bal、Adachi、Yamamoto、Mazda
    • Journal Title

      Ceramics

      Volume: 2 Pages: 554~567

    • DOI

      10.3390/ceramics2040043

  • [Journal Article] In situ molecular vibration insights into the antibacterial behavior of silicon nitride bioceramic versus gram-negative Escherichia coli2019

    • Author(s)
      Boschetto Francesco、Adachi Tetsuya、Horiguchi Satoshi、Marin Elia、Paccotti Niccol?、Asai Tenma、Zhu Wenliang、McEntire Bryan J.、Yamamoto Toshiro、Kanamura Narisato、Mazda Osam、Ohgitani Eriko、Pezzotti Giuseppe
    • Journal Title

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      Volume: 223 Pages: 117299~117299

    • DOI

      10.1016/j.saa.2019.117299

  • [Journal Article] Transplantation of dental pulp‐derived cell sheets cultured on human amniotic membrane induced to differentiate into bone2019

    • Author(s)
      Takizawa Shigeta、Yamamoto Toshiro、Honjo Ken‐Ichi、Sato Yoshiki、Nakamura Koya、Yamamoto Kenta、Adachi Tetsuya、Uenishi Toshihiro、Oseko Fumishige、Amemiya Takeshi、Yamamoto Yoshiaki、Kumagai Wataru、Kita Masakazu、Kanamura Narisato
    • Journal Title

      Oral Diseases

      Volume: 25 Pages: 1352~1362

    • DOI

      10.1111/odi.13096

  • [Presentation] 多孔性ハイブリッド・ナノゲルとダイレクト・リプログラミングを用いた新規骨再生療法の開発2019

    • Author(s)
      佐藤良樹, 山本健太, 堀口智史, 中井敬, 足立哲也, 足立圭司, 大迫文重, 雨宮傑, 山本俊郎, 金村成智
    • Organizer
      第62回春季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] 生体アパタイトの配向性を制御する多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲルを用いた骨再生2019

    • Author(s)
      足立哲也, 山本俊郎, 田原義朗, Pezzotti Giuseppe, 松田修, 秋吉一成, 金村成智
    • Organizer
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 生体アパタイトの配向性を制御するFD-NanoCliP-gelを用いた3次元骨組織の構築と分光学的解析2019

    • Author(s)
      堀口智史, 足立哲也, 田原義朗, 山本俊郎, 秋吉一成, Giuseppe Pezzotti, 松田 修, 金村成智
    • Organizer
      第40回日本炎症・再生医学会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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