培養歯根膜細胞中の組織幹細胞を用いた歯周組織再生療法確立のための基礎的研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20592436
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 小林 誠 Showa University, 歯学部, 講師 (80186767)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 臼井 通彦 昭和大学, 歯学部, 助教 (10453630) ; 高田 貴虎 昭和大学, 歯学部, 助教 (20384323)
• Keywords: 培養ヒト歯根膜細胞 / SP細胞 / 組織幹細胞 / 腱・靱帯マーカー / 歯周組織再生

Research Abstract

ヒト歯根膜細胞の骨分化誘導過程におけるTwistと各種BMP antagonistの発現動態:
ヒト歯根膜細胞を骨分化誘導培地(ODM)で培養すると骨芽細胞様分化の促進が認められ、これには内因性のBMP-2/4が関与していた。また、この細胞は恒常的にTwistとBMP antagonistであるGremlinとFollistatinを発現しており、この内Twistの発現はODMで培養あるいはBMP-2刺激することで増加した。一方、Gremlin, Follistatinの発現はODMで培養すると減少したが、BMP-2はこれを変化させなかった。また、Gremlin, Follistatinの精製蛋白は共に、ODMで誘導される骨芽細胞様分化を抑制した。すなわち、ヒト歯根膜細胞は恒常的にTwist, Gremlin, Follistatinを発現して自らの骨芽細胞様分化を抑制的に制御しており、骨芽細胞様分化が誘導されると、TwistとGremlin/Follistatinはその発現がそれぞれ促進的、抑制的に制御され、この細胞の骨芽細胞様分化を調節している可能性がある。
ヒト歯根膜細胞中に存在するアルカリフォスファターゼ陽性細胞と陰性細胞の特徴:
ヒト歯根膜細胞からフローサイトメトリーでAlkaline phosphatase(ALP)陽性の細胞集団(ALP+細胞)とALP陰性の細胞集団(ALP-細胞)を分取し、両細胞の特徴を比較した結果、ALP+細胞は骨芽細胞様の細胞集団であり、一方、ALP-細胞は細胞増殖能が高く、骨芽細胞様の分化能が乏しい線維芽細胞様の細胞集団であった。また、Biglycanは特にALP+細胞における骨芽細胞様分化を促進的に制御しており、一方Decorinは骨芽細胞様分化の誘導過程で発現が増加し、両細胞の石灰化を抑制的に制御している可能性がある。