2021 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of new alveolar bone regeneration therapy applying GelMA hydrogel
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20K09948
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
西田 英作 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (10512519)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 歯周組織再生 / 歯周組織再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯周病で失った歯周組織、とりわけ歯槽骨の欠損が大きい場合の再生治療では、必要な細胞を外部から供給する細胞移植治療が必要となってくる。そこで、移植治療用細胞として、安全かつ簡便に、そして中高年齢層から採取可能な顎骨由来骨芽細胞を使用し、足場材として歯槽骨再生治療用にカスタマイズされたGelMAを応用しオーダーメイド歯槽骨再生治療を目指す。本研究では、老齢ラットの顎から採取した顎骨由来骨芽細胞を、光感受性のリボフラビンを重合開始剤として可視光線で硬化するように特性を与えたGelMAに埋包し、歯周病モデル動物の歯槽骨欠損部に移植することによって、新たな歯槽骨の再生治療開発のための基礎的研究を行う。
歯槽骨再生に有用な顎骨由来骨芽細胞:以下alveolar bone osteoblast (AOB)を独自の方法で採取し、細胞為害性が無くかつ骨芽細胞の分化誘導を促すようカスタマイズされた足場(GelMA-RF)と混合、歯槽骨欠損部に移植することを歯周病モデルラットで行い、新しい歯槽骨再生治療の基礎的研究を行うことを目的としている。令和3年度は1.老齢ラット顎骨由来骨芽細胞(AOB)の採取、培養2.GelMA-RFの作成3.歯周病モデルマウスの作製、そして歯周病部位にGelMA-RFとRAOBの複合体の移植実験を予定していた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1.老齢ラット顎骨由来骨芽細胞(RAOB)の採取、培養は、50歳以上の中高齢者の歯周病患者を想定し、70週齢のSDラット雄の下顎肢より骨片を採取、コラゲナーゼ法にて分離、培養し、3 個体から各分画を凍結保存した（RAOB1F3,4,5、RAOB2F3,4,5、RAOB3F3,4,5）。コントロールの骨芽細胞として7週齢のラット下顎肢から顎骨由来骨芽細胞を採取した。これらの細胞をBMP-2添加した骨分化誘導メディウムで14日間培養し、アリザリンレッド染色を行ったところ、老齢RAOBと若年RAOBの骨形成能に差はないと考えられた。
2.GelMA-RFの作成に関してはこれまでの経験を生かし、再現性は高いため、材料や器具のメンテナンスを行った。
3.歯周病モデルへの細胞移植実験に関しては、歯周病モデルラットを作成し、細胞移植する前に大腿骨に骨欠損を作成し、プレ実験を行うこととした。その結果、CT撮像による骨欠損部骨再生率は、何も移植しないコントロール、RAOBのみ、GelMAのみ、RAOB-GelMA複合体の中でRAOB-GelMA複合体がもっとも高い結果を示した。8週齢のSD雄ラットの上顎第1大臼歯の近心部の歯肉を切開剥離し、重度歯周病を想定したが、欠損作製が想定よりテクニックセンシティブであることが判明した。そのため、歯周病モデルラット作成が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
歯周病モデルマウスの細胞移植実験に関しては、8週齢のSD雄ラットの上顎第1大臼歯の近心部の歯肉を切開剥離し、重度歯周病を想定し、歯周病欠損モデルを作製する。テクニックセンシティブのため、欠損部位を変更する、もしくは欠損作製方法を変える可能性もある。歯周病モデルマウスが安定して作製できるようになったら、RAOB-GelMA複合体を移植する。
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| Causes of Carryover |
予定より支出が少なかったのは、RAOBの骨分化能の評価(組織切片)の、外注費用が少なかったためである。次年度には行う予定である。
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