2021 Fiscal Year Research-status Report
バイオ3Dプリント技術と歯根膜幹細胞株の融合による次世代型口腔インプラントの創出
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21K16971
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小野 太雅 九州大学, 大学病院, 助教 (90884734)
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2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオハイブリッドインプラント / 歯根膜幹細胞株 / バイオ３Dプリンティング / チタン / ハイドロキシアパタイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、インプラント治療で用いられるインプラント体は、主に生体不活性材料で作製されており、骨への直接的な結合であるオッセオインテグレーションにて支持を得ている。一方で、生体不活性材料は骨と化学的に結合しないため、生体活性材料でのコーティングにより、インプラント体を骨へ化学的に結合させる研究が数多く行われている。また、歯根膜を持たないインプラント体は、歯根膜由来のバリア機構や固有感覚が存在しないため、細菌感染を生じやすく、過度な咬合圧の原因となることもある。これらの欠点を補うため、歯根膜とインプラント体との複合体である「バイオハイブリッドインプラント(BioHI)」の開発が進められている。申請者は既に、バイオ3Dプリンタを応用し、未分化なヒト歯根膜クローン細胞株 (1-17細胞株) を三次元的に積層することで、歯根膜同様に多層の細胞から構成されるチューブ型構造体 (1-17TB) の作製に成功している。そこで本研究では、様々な材料から作製したインプラント体と1-17TBの複合体(1-17TB-IMP)を作製し、それらについて分子生物学的解析を行うことで、1-17TB-IMPがBioHIとして機能するかについて検証を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1-17TBとチタンコアを組み合わせた1-17TBTi、および1-17TBとハイドロキシアパタイト焼成体コアを組み合わせた1-17TBHAを作製し、それらのキャラクタリゼーションを行った。その結果、1-17TB、1-17TBTi、および1-17TBHAのいずれにおいても、多くの細胞が生存していた。一方、1-17TBおよび1-17TBTiと比較し、1-17TBHAでは、高いHGF、SDC1、ならびにVEGF発現が認められた。さらに、1-17TBHAでは、高いCEMP1およびOCN発現も認められた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究結果から、ヒト歯根膜幹細胞から形成した歯根膜構造物には、ハイドロキシアパタイト焼成体がコアとして適している可能性が示唆された。一方、1-17細胞株は人から樹立した細胞株であるため、移植した場合には免疫的に拒絶される可能性が高い。そのため、申請者らはiPS細胞に着目している。申請者らの研究室では、iPS細胞から歯根膜幹細胞への分化誘導法を確立していることから、この方法を用い、iPS細胞から分化誘導した歯根膜幹細胞(iPS-PDLSC)を1-17細胞株の代用として使用することを計画している。
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| Causes of Carryover |
免疫染色に使用した一次抗体（VEGF,SDC1,HGF,CEMP1,OCN)および二次抗体（DAB,FITC)は申請者の所属する医局の他の医局員が既に購入していたものを使用したため、本年度新たに購入する必要が無かった。またコロナウィルス感染症の影響で、学会等がオンライン開催となったため、旅費が必要なかった。
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[Presentation] The effects of MTA exposed to NaOC l on osteoblastic differentiation of a human periodontal ligament stem cell line2021
Author(s)
Kozue Yamashita, Atsushi Tomokiyo, Taiga Ono, Keita Ipposhi, M. Anas Alhasan, Akira Tsuchiya, Sayuri Hamano, Hideki Sugii, Shinichiro Yoshida, Tomohiro Itoyama, Hidefumi Maeda.
Organizer
The 69th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research.
Int'l Joint Research
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[Presentation] Hyaluronic Acid Could Enhance the Differentiation of Neural Crest like Cells to Periodontal Ligament Stem Cells.2021
Author(s)
M Anas Alhasan, Atsushi Tomokiyo, Sayuri Hamano, Daigaku Hasegawa, Shinichiro Yoshida, Hideki Sugii, Tomohiro Itoyama, Taiga Ono, Keita Ipposhi, Kozue Yamashita, Hidefumi Maeda.
Organizer
第154回日本歯科保存学会春季学術大会
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