Efficient differentiation of human dental pulp stem cells into hard tissue forming cells using a combination of high density and spheroid cell culture method

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K24136
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0907:Oral science and related fields
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: NODA SONOKO 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (70844322)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2024-03-31
• Keywords: 歯髄幹細胞 / 高密度培養 / スフェロイド培養

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to utilize the fact that human dental pulp stem cells (hDPSCs) can be committed to hard tissue-forming cells in the absence of differentiation media, and to investigate whether osteogenic differentiation can be observed without differentiation media and scaffold by performing scaffold free three-dimensional spheroid culture.
And we can also investigate the cell source of stem cells. we can get stem cells not only from pulps but also from periodontal ligament and gingiva.
3D spheroid culture was performed with hDPSCs and bone induction was observed in vivo mouse skull implantation experiment.

Free Research Field

歯髄生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

歯髄幹細胞は不要な抜去歯から培養可能であるため、再生医療のソースとして注目されている。しかし、1本の歯牙から得られる組織量は少ないため、使用に際して培養培地と足場とが必要となる。培地に含まれる成分や足場は移植においてアレルギーの可能性や拒否反応の原因となる可能性が指摘されているが、本研究において従来骨再生に必要とされていた分化用の培地や足場を使用せずに高密度、スフェロイド（細胞塊）で歯髄幹細胞を培養することで石灰化能を高くもった細胞へと分化することが確認されたことで誘導培地や足場を使用せずに硬組織形成を誘導できる可能性を示唆し、歯髄幹細胞を用いた骨再生の実現に有益な結果を得られたと考えられる。