メラトニン徐放性連通多孔体アパタイトー骨芽細胞複合体の骨形成能に関する研究

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17009
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 室積 博 広島大学, 医系科学研究科(歯), 専門研究員 (10881295)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: メラトニン / miRNA / 骨再生 / 連通多孔体ハイドロキシアパタイト

Outline of Annual Research Achievements

メラトニンは概日リズムを調節する松果体ホルモンであり、骨代謝の調節にも関与することが報告されている。これまで我々は、メラトニンがin vitroにてマウス骨芽細胞の石灰化能の亢進に関与することを明らかとした。さらに、ヒト顎骨由来骨芽細胞において、メラトニンにより誘導されるmiR-181c-5pはNotch2を標的遺伝子とし、Notch2の転写を抑制することによりRunx2の発現を誘導し、ヒト顎骨由来骨芽細胞の骨分化を促進することを明らかとした。本研究では、これまでの研究をさらに発展させ、メラトニン徐放性の連通多孔体ハイドロキシアパタイト(Interconnected Porous Hydroxyapatite Ceramics：IP-CHA)を作成し、その有用性についてin vitroにて検討を行うこととした。さらに、メラトニン徐放性の連通多孔体ハイドロキシアパタイト及び骨芽細胞の複合体を作成し、in vivoにおける骨伝導能について検討を行うこととした。
2021年度は、メラトニン徐放性の連通多孔体ハイドロキシアパタイトを作成し、高濃度のメラトニンが約2週間にわたり放出されることを確認した。
2022年度は、メラトニン非徐放性連通多孔体ハイドロキシアパタイトと、メラトニン徐放性の連通多孔体ハイドロキシアパタイト上にヒト顎骨由来骨芽細胞を播種し、ハイドロキシアパタイト及び骨芽細胞の複合体を作成した。走査型電子顕微鏡を用いて細胞の形態観察を行い、いずれの連通多孔体ハイドロキシアパタイト内においてもヒト顎骨由来骨芽細胞が生着することを確認した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

2022年度は、メラトニン徐放性連通多孔体ハイドロキシアパタイトにヒト顎骨由来骨芽細胞が生着することを確認しており、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

メラトニン徐放性の連通多孔体ハイドロキシアパタイト内で培養したヒト顎骨由来骨芽細胞におけるmiRNA発現の解析をマイクロアレイを用いて行う。さらに、ヒト顎骨由来骨芽細胞におけるmiRNAによる特異的な分化制御機構の解明を予定している。