2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of a new bone regeneration method targeting bone tissue macrophage (OsteoMacs)
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20K09967
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
阿南 壽 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 病院顧問 (80158732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 英津子 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (20432924)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | PSリポソーム / 生体活性ガラス / GBR / 骨組織マクロファージ / 多核巨細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物モデルを用いて、PSリポソーム(PSL)と生体活性ガラス（BAG）の骨リモデリングに及ぼす効果について、骨修復過程に焦点をあて検証した。BAG+PSL群ではBAG群に比較して、骨組織のリモデリング像に類似した所見が観察された。術後早期に、マクロファージのマーカーであるED1陽性の単核細胞とED1陽性の多核巨細胞（破骨細胞様細胞）の出現→紡錘形の骨芽細胞前駆細胞と推測される細胞の出現→骨芽細胞の出現→新生骨形成の活性化といったが骨系細胞の細胞連鎖が観察された。一方、BAG 単独群の2週目では、泡沫化した炎症性マクロファージの集簇像が観察され、一部炎症反応の継続が観察された。BAG 粒子に接してED1陽性を示す多核の破骨細胞様細胞が少数観察された。コラーゲン線維の形成は不規則であり、新生骨の形成像は観察されなかった。8 週目においてはBAG+PSL群BAG とBAG 単独群の両群において、BAG 粒子を含有した成熟した新生骨形成像が観察された。BAG+PSL群では、炎症性細胞の浸潤はほとんど観察されず、骨欠損部は一様に厚い線維性骨で被覆しているのが観察された。BAG 単独群においてもBAG+PSL群と同様に厚い骨組織が観察されたが、形成された骨組織の連続性が消失しており、一部、骨組織は島状の形態を示していたことより、BAG +PSL群に比較して、骨組織の修復は遅れているように考えられた。また、BAG 単独群では、ED1陽性を示すマクロファージ系細胞の集簇像が術後８週目においても観察された。以上のことより、BAGとPSLの併用により炎症性マクロファージの浸潤は早期に消退し、BAG近傍において骨吸収と骨形成のカップリング現象が惹起されることにより、消失した骨組織は回復する可能性が推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
最終年度に予定していた研究「マクロファージ M2 タイプへの変換機構の探索：PS リポソームの抗炎症効果メカニズムの解明」の遂行に遅延が生じたため、2023年度までの補助事業期間の延長を申請した。
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| Strategy for Future Research Activity |
「マクロファージ M2 タイプへの変換機構の探索：PS リポソームの抗炎症効果メカニズムの解明」を目的として、in vitroの実験系および根尖性歯周炎動物モデルを用いて、PSLの抗炎症性サイトカインの産生ならびに硬組織形成促進効果について検索する。現在、マクロファージ細胞とLPS、それにPSリポソームを添加して細胞増殖に関する研究を開始しており、増殖試験でLPSとPSリポソームの至適濃度を解析する。また、増殖試験でLPSとPSリポソームの至適濃度が決定され次第、M1, M2マクロファージマーカーの遺伝子発現について解析する。また、ラットを用いて根尖病変部におけるトランスフォーミング増殖因子-β1（TGF-β1）の発現、骨形成因子であるBMP-2の発現およびアルカリ性ホスファターゼ（ALP）の発現について解析するとともに、マクロファージ、破骨細胞および骨芽細胞の動態について検討する。
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| Causes of Carryover |
2023年度の研究計画として、「マクロファージ M2 タイプへの変換機構の探索：PS リポソームの抗炎症効果メカニズムの解明」を目的として、in vitroの実験系および根尖性歯周炎動物モデルを用いて、PSLの抗炎症性サイトカインの産生ならびに硬組織形成促進効果について検索するため、研究試薬や動物等の購入が必要となることより、2023年度までの科研費補助事業の延長を申請した。
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