Development of a harmonious tooth transplantation method using periodontal tissue organoids

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K18771
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: YASUNAGA Madoka 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (80845264)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 自家歯牙移植法 / 歯周組織オルガノイド / ３次元培養法

Outline of Final Research Achievements

To prevent failures of autologous tooth transplantation such as synostosis, tooth root resorption, and loss of the transplanted tooth, I attempted to produce periodontal tissue organoids with harmonious reconstructed periodontal tissue. In this study, human periodontal ligament stem cells were used because those cells can promote a differentiation of cementblasts. Using plasminogen activator inhibitor (PAI-1) stimulation organoids generated by a combination of spheroids and collagen gel revealed a multilayer of periodontal tissue. Furthermore, I attempted to transfect cementum-1 gene into periodontal ligament stem cells to accelerate cementum differentiation in periodontal tissue organoids.

Free Research Field

再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

予後の良い自家歯牙移植法には組織化された細胞を移植に併用することが重要である。本研究課題は、細胞シート培養法と多細胞スフェロイドのコラーゲン培養法を組み合わせて細胞が組織化された状態である歯周組織オルガノイドを形成することである。オルガノイド培養は、多細胞が生体と同様に相互的に作用し合うことで生体組織と同様の働きを再現できる。生体組織においては、それぞれの細胞は他の細胞と共同で作用するために、細胞自身の分化度を調節している可能性が考えられる。したがって、移植後の調和のとれた歯周組織を再現するために、歯根膜線維、セメント質、骨への分化制御を図った歯周組織オルガノイドを作製することが重要である。