A study on the osteogenetic capacity of Melatonin sustained release continuous interconnected porous hydroxyapatite ceramics and osteoblast complex

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K17009
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Murozumi Hiroshi 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: IP-CHA / マイクロRNA / 骨芽細胞複合体 / メラトニン / 骨再生

Outline of Final Research Achievements

Melatonin promotes osteogenic differentiation by inducing Runx2 expression in　human jawbone-derived osteoblasts. In addition, We reported that Interconnected Porous Hydroxyapatite Ceramics(IP-CHA) function as a scaffold for osteoblasts and　promote bone tissue regeneration has biocompatibility and osteoconductivity by forming a complex with osteoblasts.
In this study, we created a melatonin sustained release IP-CHA that can sustain melatonin release over a long time by soaking IP-CHA in melatonin solution.It was revealed that human jawbone-derived osteoblasts cultured in melatonin sustained-release IP-CHA had a greater effect on osteogenic differentiation than melatonin non-sustained release IP-CHA.

Free Research Field

口腔外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

松果体より分泌されるホルモンであるメラトニンは、未分化間葉細胞の分化や前骨芽細胞の分化を促進し骨形成に重要な役割を担うことが報告されている。また、IP-CHAは優れた骨伝導能を有する骨補填材として広く臨床応用されており、本材料と骨原性細胞複合体の研究も行われている。本研究ではメラトニン徐放能を有するIP-CHAを作成すること、及びヒト顎骨由来骨芽細胞の複合体を作成することにより、ヒト顎骨由来骨芽細胞の石灰化能を促進することを目的としており、新規の顎骨再生医療の開発につながる可能性も期待される。