Development of periodontal tissue regeneration therapy using the biphasic cell differentiation ability of Activin A

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K19001
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Sugii Hideki 九州大学, 歯学研究院, 助教 (80802280)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Activin A / 歯根膜細胞 / 前骨芽細胞 / 歯周組織再生

Outline of Final Research Achievements

This study revealed that Activin A promoted fibroblastic differentiation of human periodontal ligament (PDL) cells through ALK4-Smad2/3 pathway and osteoblastic differentiation of pre-osteoblasts through ALK1-Smad1/5/9 pathway.
In addition, the results about the evaluation of Activin A-induced periodontal tissue regeneration ability using rat periodontal tissue defect model exhibited the formation of PDL-like fibroblastic tissue and bone-like tissue in the defect site of periodontal tissue two weeks after surgery.
In conclusion, it was suggested that Activin A contributes to the regeneration of periodontal tissue through the induction of different types of cell differentiation in PDL tissue and bone tissue, respectively.

Free Research Field

歯科保存学研究分野

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究より、Activin Aは、ヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化、およびヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化を同時に誘導することが可能な特異なサイトカインであることが明らかとなった。これまでに、同様の機能を有した因子は報告されておらず、新規の歯周組織再生療法を創生するために、非常に有益な因子であることが示唆された。
また、ラット歯周組織損傷モデルにおいて、Activin Aにより、欠損部歯周組織において、歯根膜様の線維性組織および骨様組織の形成を認めたことから、今後もin vivoにおける更なる研究を推進することで、これまでの手法よりも簡便で効果的な方法で、臨床応用の実現に繋げていくことが期待される。