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2010 Fiscal Year Annual Research Report

乳歯・永久歯歯髄幹細胞のキャラクタライズと多角的保存再生療法へのパラダイムシフト

Research Project

Project/Area Number 21390507
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山田 陽一  名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20345903)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上田 実  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00151803)
日比 英晴  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (90345885)
山本 朗仁  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (50244083)
國貞 隆弘  岐阜大学, 医学系研究科, 教授 (30205108)
春日 敏宏  名古屋工業大学, 工学系研究科, 教授 (30233729)
Keywords再生医療 / 幹細胞 / 歯髄 / 乳歯 / 歯内療法 / 骨再生
Research Abstract

昨年度に引き続き、低侵襲に採取可能な歯髄幹細胞を用いた新規細胞治療法の開発を目指し、以下の研究を行った。ヒト乳歯由来歯髄幹細胞(SHED)の細胞特性を明らかにするため、DNAマイクロアレイ法を用いて、SHEDと骨髄由来間葉系幹細胞(BMMSCs)の遺伝子発現プロファイルを比較検討した。パスウェイ解析の結果、BMP receptor signalingに関わるパスウェイがSHEDで有意に変動していた。また、BMP刺激によりSHEDにおいてのみBMP4の顕著な上昇を認め、BMMSCsと比較してSHEDにおいてRunx2、DSPP等の硬組織形成関連遺伝子発現が有意に高いことが示された。このことより、BMP4がSHEDの硬組織形成における遺伝子制御メカニズムに重要な役割を果たしている可能性が示唆された。また、イヌ骨欠損モデルを用いた骨再生に関する研究では、乳歯、永久歯歯髄細胞移植群においてBMMSCs移植群と同様に良好な骨組織再生が確認された。移植部位へのインプラント埋入を行ったところ、再生骨とインプラントとの骨結合率が良好であったことから、骨欠損部への歯髄幹細胞移植が咬合機能回復に有用である可能性が示された。ラットを用いた神経再生研究では、SHEDが脊椎完全切断によるアポトーシスを抑制し軸索伸長を促進することで運動機能回復を促すことが明らかとなった。さらに臨床応用の実用化に向けて、新規バンキングシステムの開発に関する研究を行った。SHEDをCaCO_3とglucono-δ-lactoneを用いてゲル化したアルギン酸ゲルに含有させ、凍結保護剤を用いて凍結した。ethylene glycol、sucrose、polyvinyl pyrrolidoneを用いた条件下での細胞生存率は既存の凍結保護剤より高く、凍結前後において細胞特性は良好に保持されていた。以上の結果より、乳歯および永久歯の歯髄は、骨髄に代わり次世代を担う有用な幹細胞源であり、新規バンキングシステムを用いてより効率的かつ汎用性の高い細胞治療法が実現される可能性が示唆された。

  • Research Products

    (17 results)

All 2011 2010

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Human Deciduous Teeth Dental Pulp Cells (hDPC) with Basic Fibroblast Growth Factor (b-FGF) Enhance Wound Healing of Skin Defect2011

    • Author(s)
      Nishino, Y
    • Journal Title

      J Craniofac surg

      Volume: (In press,In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) enhance wound healing and possibility of novel cell therapy.2011

    • Author(s)
      Nishino, Y
    • Journal Title

      Cytotherapy

      Volume: (In press,In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of the Wnt signaling pathways during cell culture of human mesenchymal stem cells for efficient bone regeneration.2011

    • Author(s)
      Katagiri, W
    • Journal Title

      Oral science Int

      Volume: (In press,In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Periodontal perspectives from Asia : Current and future periodontal tissue engineering.2011

    • Author(s)
      Izumi, Y
    • Journal Title

      Periodontol 2000

      Volume: (In press,In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Promising cell-based therapy for bone regeneration using stem cells from deciduous teeth, dental pulp, and bone marrow.2010

    • Author(s)
      Yamada, Y
    • Journal Title

      Cell Transplant

      Volume: (Epub ahead of print,Epub ahead of print)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 近未来の歯科医療を考える再生医療とインプラント2010

    • Author(s)
      山田陽一
    • Journal Title

      岐歯新報

      Volume: 771 Pages: 44-49

  • [Presentation] A novel clinical innovation for periodontal disease and dental implant treatment by tissue engineering and regenerative medicine (TERM) using stem cell technology.2010

    • Author(s)
      Yamada, Y
    • Organizer
      The 96th Annual Meeting of the American Academy of Periodontology
    • Place of Presentation
      Waikiki, USA
    • Year and Date
      2010-11-01
  • [Presentation] 遺伝子プロファイリングによる骨髄幹細胞と歯髄幹細胞のキャラクタライズスタデイー2010

    • Author(s)
      原憲史
    • Organizer
      第55回日本口腔外科学会総会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2010-10-17
  • [Presentation] Cell-based therapy with dental pulp stem cells for bone regeneration.2010

    • Author(s)
      Yamada, Y
    • Organizer
      International Association for Dental Research
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2010-07-17
  • [Presentation] Proliferation of SHED and relation to Wnt signaling pathway.2010

    • Author(s)
      Katagiri, W
    • Organizer
      International Association for Dental Research
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2010-07-17
  • [Presentation] Optimized study for dental pulp stem cell-based therapy by ready-to-use.2010

    • Author(s)
      Umemura, E
    • Organizer
      International Association for Dental Research
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2010-07-16
  • [Presentation] Characterization of dental pulp stem cells for mineralized tissue regeneration.2010

    • Author(s)
      Nakamura, S
    • Organizer
      International Association for Dental Research
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2010-07-15
  • [Presentation] Transplantation of dental pulp stern cells in spiral cord injury.2010

    • Author(s)
      Sakai, K
    • Organizer
      International Association for Dental Research
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2010-07-15
  • [Presentation] 乳歯および永久歯歯髄細胞による骨再生・インプラント治療への応用2010

    • Author(s)
      中村さやか
    • Organizer
      第132回日本歯科保存学会春季学術大会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2010-06-04
  • [Presentation] 最新の歯周治療の革新-そのコンセプト・技術・器材-組織幹細胞を用いた歯周組織再生治療のパラダイムシフト2010

    • Author(s)
      山田陽一
    • Organizer
      第53回日本歯周病学会春季学術大会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      2010-05-15
  • [Presentation] Cell based therapy on bone regeneration with deciduous tooth stem cells, dentalpulp stem cells, or bone marrow-derived mesenchymal stem cells for clinical study by tissue engineering and regenerative medicine.2010

    • Author(s)
      Yamada, Y
    • Organizer
      The third pan pacific symposium on stem cells research
    • Place of Presentation
      Taiwan
    • Year and Date
      2010-04-18
  • [Book] 実験医学再生医療の最前線2010第3章幹細胞の分化誘導と臨床応用歯髄幹細胞の再生医療における可能性2010

    • Author(s)
      山田陽一
    • Total Pages
      127-133
    • Publisher
      羊土社

URL: 

Published: 2012-07-19  

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