Dental clinical application fo induction odontoblastic differentiation mechanism in Dental Pulp Stem Cells

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09947
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Asahi University
• Principal Investigator: Umemura Naoki 朝日大学, 歯学部, 講師 (80609107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大越 絵実加 青森大学, 薬学部, 教授 (10287667) ; 近藤 信夫 朝日大学, 歯学部, 教授 (40202072) ; 高山 英次 朝日大学, 歯学部, 准教授 (70533446) ; 河野 哲 朝日大学, 歯学部, 教授 (80340074)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 歯髄幹細胞

Outline of Final Research Achievements

We focused on naphthoquinone derivatives, which are the basic skeleton of vitamin K, as a compound that differentiates dental pulp stem cells into odontoblast-like cells. As a result of screening mainly naphthoquinone derivatives, it was clarified that shikonin retains the function of inducing the differentiation of dental pulp stem cells into odontoblasts. Furthermore, we verified the mechanism by which shikonin induces the differentiation of dental pulp stem cells into odontoblasts. As a result, we clarified that the presence of CD44 induces differentiation through intracellular signal transduction of Akt-mTOR. The results of this research have been published in the scientific journal connective tissue research.

Free Research Field

歯科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

古くから歯の中に含まれる未分化な細胞群が存在していることが知られていたが、近年の研究で、それらは「歯髄幹細胞」であり、多分化能を保持していることが知られるようなり、骨の再生や神経の再生治療への応用が試みられている。その一方で、歯の再生に向けて歯髄幹細胞の応用研究は少ない。
そこで、本研究課題において、歯髄幹細胞を象牙芽細胞へ分化誘導するメカニズムを探究し、ビタミンKの基本骨格であるナフトキノン誘導体が歯髄幹細胞を象牙芽細胞へと分化誘導することを明らかにし、そのメカニズムも明らかにした。この発見により、歯科臨床応用への期待が高まった。