Stromal cell-derived factor1 expression on periodontal ligament cells derived from Down syndrom

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K10235
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 浅川 剛吉 昭和大学, 歯学部, 講師 (20347884)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 健太郎 昭和大学, 歯学部, 講師 (10585699) ; 長谷川 智一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 講師 (50274668) ; 笹 清人 昭和大学, 歯学部, 助教 (50823069) ; 上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Periodontal cell / Down's syndrome / DSCR-1 / SV40-Ag / hTERT

Outline of Annual Research Achievements

本研究は自己治癒能力を高めることによる歯周組織再生医療技術を確立することを目的として、健常者永久歯歯根膜細胞（pPDL）およびDown症候群永久歯歯根膜歯細胞を無菌的に分離培養した。それぞれに (SV40) および (hTERT) の発現ベクターを導入後,G418選択培地にて培養、single cell cloningし、 株化永久歯歯根膜由来細胞(STPDL)と株化Down症永久歯歯根膜由来細胞(STPDLDS)を獲得した。
獲得した細胞の免疫染色を行い、STPDLとSTPDLDSは共にSV40 positive hTERT発現の上昇を確認した。
また、population doubling levelも80を超えて確認した。SDF-1発現解析の結果、FGF-2を投与後、永久歯歯根膜細胞において24,48時間後には有意にSDF-1αの発現が抑制された。また、Down症歯根膜細胞ではFGF-2の影響を認めなかった。pPDLとDown症候群永久歯歯根膜歯細胞のマイクロアレイ比較解析より、Down症候群永久歯歯根膜歯細胞においてRCAN1の発現の上昇を確認した。本研究結果より獲得したSTPDLDS においてSV40 Positive, hTERTの有意な活性の上昇,Hayflick limitを超える細胞増殖を認めた。しかし、核型解析より、染色体の倍加を認めた。
Down症候群は乳歯から永久歯への交換期遅延など、様々な歯科的特徴を認める。また、進行性の歯周炎は早期に歯を損失してしまう最大の要因ともなっている。21番染色体上にあるDSCR1の活性が亢進すると、血管形成に関するカルシニューリンシグナル経路を阻害することで血管新生を抑制する。これらの歯周炎への影響について検討していく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19による。研究時間の確保が困難になり、進行は遅れている。

Strategy for Future Research Activity

作成したSTPDLDSの核鋳型は倍加を認めた。今後も継続的にDown症候群歯根膜由来細胞を使用しての研究を推進する為に、現在、iPS細胞の作成に取りかかっている。新たにiPSPDLDSを作成後、歯周組織の修復機構の解析を目的として、ヒト永久歯由来細胞と重篤な歯周疾患が特徴であるiPSDSより骨芽細胞など様々な細胞へ分化誘導し、それぞれの細胞における間葉系幹細胞の遊走制御機構やrecruitmentに関与していると報告されているStromal cell-derived factor 1αの発現の相違について比較検討を行い、歯周組織の修復機構のメカニズムについて解明する。

Causes of Carryover

iPS細胞の作成に多くの費用が必要なため。