2021 Fiscal Year Research-status Report
PhotobiomodulationとES細胞由来MSCを用いた再生療法の新戦略
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21K19590
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
片桐 さやか 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 准教授(キャリアアップ) (60510352)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 隆紀 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60431946)
青木 章 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30302889)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | photobiomodulation / 光エネルギー / ES細胞 / MSC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在一般的に臨床応用されている細胞をリソースとしないサイトカインや成長因子などを応用した歯周組織再生療法は、再生の範囲に限界がある。再生の適応範囲を広げるため、自己歯根膜組織由来幹細胞（PDL-MSC）をシート状に加工してヒトへの移植を実施し、安全性と有効性を申請者らは確認している。PDL-MSCの確保には患者の抜歯が必要不可欠であり、また、iPS細胞には遺伝子変異のリスクがあることから、免疫拒絶のないMSCの細胞ソースとしてES細胞に注目した。
レーザーはphotobiomodulationなどの生物学的効果を持つことが明らかになっている。すでにMSCにレーザーを照射することによって、照射条件によって細胞増殖が促進すること、未分化マーカーであるOCT4の発現が上昇すること、骨分化に有利となるRunx2、Osterixの発現上昇および石灰化が促進することが明らかになっており、照射条件によってMSCの分化制御を行える可能性が考えられる。
本年度は、PDL-MSCに対してEr:YAGレーザー照射による光エネルギーを応用することにより、細胞の増殖には有意な変化は認められなかったが、分化に関する遺伝子発現が変化することを見出した。現在、PDL-MSCの石灰化に関して評価を行っている。今後、ES細胞由来PDL-MSCを確立し、本結果に基づいて光エネルギーによって活性化したphotobiomodulation活性型ES細胞由来PDL-MSCを確立する。ES細胞由来MSCを骨芽細胞誘導培地にて培養を行い、各条件のダイオードレーザーを照射し、誘導5日目にアルカリフォスファターゼ活性の評価および誘導14日目に骨芽細胞分化の指標としてBGLAPとSPP1、歯根膜分化の指標としてPOSTN、ASPN、S100A4の発現をq-PCRにて確認する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ES細胞の前段階としてPDL-MSCでの光エネルギーの影響の評価に時間がかかっているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ES細胞由来PDL-MSCの分化、培養技術を確立する。
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| Causes of Carryover |
PDL-MSCでの光エネルギーの影響の評価に予想外に時間がかかっており、ES細胞由来PDL-MSCの確立まで至っておらず、当該費用を次年度使用するため、
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Research Products
(20 results)
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[Presentation] Low-level Er:YAG laser irradiation induced alteration of gene expression in rat calvarial osteogenic cells2021
Author(s)
Shimohira T, Niimi H, Ohsugi Y, Tsuchiya Y, Morita K, Yoshida S, Hatasa M, Shiba T, Kadokura H, Yokose S, Katagiri S, Iwata T, Aoki A.
Organizer
Dental Laser Virtual Scientific Conference 2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Sequential microarray analysis of Er:YAG laser ablated bone tissue2021
Author(s)
Ohsugi Y, Katagiri S, Niimi H, Hatasa M, Watanabe K, Shimohira T, Mizutani K, Kadokura H, Yokose S, Iwata T, Aoki A
Organizer
The 99th General Session of the IADR
Int'l Joint Research
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[Presentation] 結紮誘導歯周炎モデルマウスを用いた ダイオードレーザー照射による歯周炎抑制効果2021
Author(s)
大杉勇人, 畑佐将宏, 下平 剛, 芝 多佳彦, 駒津匡二, 土谷洋輔, 福場駿介, 前川祥吾, 新見ひろみ, 森田和機, 片桐さやか, 岩田隆紀, 青木 章
Organizer
第33回日本レーザー歯学会総会・学術大会
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