2022 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of trophic factor activated by 3D intracellular networks.
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20K09936
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
沢田 啓吾 大阪大学, 大学院歯学研究科, 特任研究員 (70733054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 康史 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (10598395)
竹立 匡秀 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (60452447)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 歯根膜細胞 / 脂肪組織由来幹細胞 / 歯周組織再生 / Trophic効果 / LbL(Layer-by-Layer)法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞移植による歯周組織再生効果には、幹細胞が分泌する液性因子による組織再生誘導効果(Trophic効果)が重要な役割を果たしている。しかしながら、生体内を模倣した三次元環境での幹細胞のTrophic効果は明らかとなっていない。本研究では、幹細胞移植による三次元的歯周組織再生誘導におけるTrophic効果の解明を目指し、脂肪組織由来幹細胞(ADSC)および歯根膜細胞(HPDL)を用いてLbL(Layer-by-Layer)法による三次元的組織を作成し解析を行った。
まず、生体内に移植されたADSCのTrophic効果を解析する為に、ADSCの三次元組織体を作成し、遺伝子発現を解析したところ、三次元組織体は二次元組織体と比べて、硬組織関連遺伝子の有意な発現上昇を認め、その一方で、歯根膜マーカー遺伝子の有意な発現減少を認めた。この結果から、脂肪組織由来幹細胞を三次元組織化することで、歯根膜細胞への分化が抑制され、硬組織形成細胞への分化が促進されることが示唆された。
また、生体内の三次元的歯根膜組織を解析する為に、HPDLの三次元組織体を作成し、同組織におけるHPDLの遺伝子発現プロファイルについて、RNAシークエンスを用いて解析した。その結果から、三次元組織体は二次元組織体と比較して、炎症反応、血管新生、低酸素応答に関連する遺伝子発現上昇を認め、ECM形成、細胞分化、細胞接着に関連する遺伝子発現低下を認めた。この結果から、歯根膜細胞を三次元組織化することで遺伝子発現プロファイルが変化し、特に炎症反応や血管新生等の組織再生に関与する遺伝子発現が上昇することが明らかとなった。
これらの結果から、生体内を模倣した三次元環境において、脂肪組織由来幹細胞および歯根膜細胞は、細胞分化や組織再生に関与するTrophic因子の発現を調節することで、組織再生を誘導している可能性が示唆された。
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