乳歯歯髄由来間葉系幹細胞エクソソームを応用した低侵襲性顎裂部閉鎖治療の確立

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17186
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 阿部 崇晴 広島大学, 病院(歯), 助教 (20806682)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: エクソソーム / 培養上清 / SHED / DPSC / HCEM / 骨再生

Outline of Annual Research Achievements

乳歯より単離培養した間葉系幹細胞(MSC)の培養上清から抽出したエクソソームをSHED-Exo、永久歯より単離したMSCの培養上清から単離したエクソソームをDPSC-Exoとし、実験に用いた。原子間力顕微鏡での観察により粒子径は50-100 nmであった。骨髄由来間葉系幹細胞(BMSC)にSHED-ExoおよびDPSC-Exoを添加すると、エクソソームを添加することにより、有意に細胞数の増加が認められた。また、骨分化誘導したBMSCにSHED-ExoおよびDPSC-Exoを添加し、アリザリンレッド染色により定量評価を行った。エクソソームの添加により、有意な骨分化が認められた。また、培養したBMSCにSHED-ExoおよびDPSC-Exoを添加したところ、エクソソームの添加により、有意なALPの遺伝子発現の増加が認められた。また、エクソソームに内包されるmiRNAについて調査したところ、miR1474AやmiR326といった制御遺伝子のほか、mir448やmiR451といった血管平滑筋細胞の遊走制御を行うmiRNAが検出された。また現在、SHED-ExoとDPSC-Exoがヒトセメント芽細胞(HCEM)へ及ぼす影響についても調査を進めているところである。上記研究内容について、第61回広島県歯科医学会・第106回広島大学歯学会例会にてポスター発表を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

骨髄由来間葉系幹細胞に加えヒトセメント芽細胞を用いて、実験を継続して行っている。細胞のレスポンスが悪く、予想される結果が得られていない。追加での研究成果発表にはもう少し時間を要すると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

ヒトセメント芽細胞を用いた検討を継続して行っている。炎症マーカー、骨リモデリングマーカーについての遺伝子およびタンパクの解析を行う。また、エクソソームを動物に移植した実験も行う予定である

Causes of Carryover

昨年は研究成果について、発表する機会に恵まれた。現在、骨髄由来間葉系幹細胞に加えヒトセメント芽細胞を用いて、実験を継続して行っている。研究成果発表のためにもう少し時間を要すると考えられる。追加での研究実行のために残額が生じた。PCRやELISAのための追加での試薬の購入や、動物実験のための準備も必要であり、次年度使用とした。

Research Products

• [Journal Article] Combination of Carbonate Hydroxyapatite and Stem Cells from Human Deciduous Teeth Promotes Bone Regeneration by Enhancing BMP-2, VEGF and CD31 Expression in Immunodeficient Mice (2022)
  • Author(s): Putranti Nurul Aisyah Rizky、Kunimatsu Ryo、Rikitake Kodai、Hiraki Tomoka、Nakajima Kengo、Abe Takaharu、Tsuka Yuji、Sakata Shuzo、Nakatani Ayaka、Nikawa Hiroki、Tanimoto Kotaro
  • Journal Title: Cells Volume: 11 Pages: 1914～1914
  • DOI: 10.3390/cells11121914
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] CD146 陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞を用いた骨再生治療への応用 (2022)
  • Author(s): 力武航大, 國松亮, 吉見友希, 中島健吾, 平木智香, Putranti NAR., 柄優至, 阿部崇晴, 安藤和代, 谷本幸太郎
  • Organizer: 第46回日本口蓋裂学会総会・学術集会
• [Presentation] 歯髄由来間葉系幹細胞のエクソソームが骨髄由来間葉系幹細胞に及ぼす影響 (2022)
  • Author(s): 阿部崇晴, 國松亮, 伊藤翔太, 坂田修三, 力武航大, Putranti NAR., 柴田梨央, 谷本幸太郎
  • Organizer: 第61回広島県歯科医学会・第106回広島大学歯学会例会
• [Presentation] 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を併用した骨再生治療への応用 (2022)
  • Author(s): Putranti NAR., 國松亮, 力武航大, 平木智香, 吉見友希, 中島健吾, 柄優至, 阿部崇晴, 坂田修三, 中谷文香, 二川浩樹, 谷本幸太郎
  • Organizer: 第81回日本矯正歯科学会学術大会＆第9回日韓ジョイントシンポジウム
• [Presentation] 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を併用した骨再生治療への応用 (2022)
  • Author(s): Putranti NAR., 國松亮, 力武航大, 平木智香, 吉見友希, 中島健吾, 柄優至, 阿部崇晴, 坂田修三, 中谷文香, 二川浩樹, 谷本幸太郎
  • Organizer: 第61回広島県歯科医学会・第106回広島大学歯学会例会