乳歯歯髄由来幹細胞培養上清の骨再生機構の解明と口蓋裂顎裂部骨再生治療への臨床応用

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K23055
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 平木 智香 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (70881275)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: SHED / 間葉系幹細胞 / 培養上清 / 骨再生 / 口蓋裂

Outline of Annual Research Achievements

これまでに、乳歯歯髄由来間葉系幹細胞(stem cells from human exfoliated deciduous teeth; SHED)とSHEDの培養上清(SHED-CM)に着目し、SHEDおよびSHED-CMが骨再生能を有している事を解明した。本研究では、SHEDおよびSHED-CMを用いた顎裂部骨再生治療を確立するため、SHED-CM中の骨再生に有用な液性因子を解明することを目的とする。
初年度では、ヒト乳歯からSHEDを単離・培養し、SHED-CMを精製した。SHED-CMの生体内における骨再生能を評価するため、免疫不全マウスの頭蓋冠骨欠損部にSHEDおよびSHED-CMを移植した。SHED-CMの骨再生に及ぼす影響について、マイクロCTを用いた三次元的解析を行った。さらに、Masson’s trichrome (MT) 染色、免疫組織学染色（VEGFおよびCD31）による組織学的検討を行った。SHED-CM移植群において、骨再生が認められ、成熟骨の形成が確認された。免疫組織染色により、SHED-CM移植群において、VEGFおよびCD31の発現が認められ、組織内の血管新生が確認された。また、Magneric Luminex assayを用いて、SHED-CMに含有するタンパク質について網羅的定量解析結果を得ることができた。以上の結果は、学術雑誌に掲載された（Oral dis. 26(2); 381-390: 2020　）。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

SHED-CMの生体内における骨再生能を評価するため、免疫不全マウス (BALB/c-nu) の頭頂骨に骨欠損を作製し、SHED、SHED-CMおよびα-MEMを播種したアテロコラーゲンをそれぞれ移植した。その後、SHED-CMが骨欠損部の骨再生に及ぼす影響について、マイクロ CTを用いた三次元的解析および組織学的検討結果を用いて比較・検討を行った。さらに、タンパク質マイクロアレイ解析を用いて、SHED-CMに含まれるタンパク質の定量解析を行い、上清中に含有するタンパク質について網羅的定量解析結果を得ることができた。以上より、概ね実験計画の通りに検討が進んでいると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後はさらなる検証を重ねるとともに、in vitro系の実験により、SHED-CMが骨再生および血管新生に与える影響について検証を行っていく予定である。

Causes of Carryover

消耗品費用が予定より少ない金額で済んだため。次年度、実施予定のin vitro系の実験に使用する予定である。