The search for compounds that induce the stem cell conversion of periodontal ligament cells and the creation of a novel periodontal tissue regeneration therapy

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K21018
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0907:Oral science and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Hasegawa Daigaku 九州大学, 大学病院, 講師 (20757992)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 歯根膜幹細胞 / 幹細胞転換 / BMP4

Outline of Final Research Achievements

We first performed a comprehensive genetic analysis using cDNA of human periodontal ligament stem cell-like cells induced by transfection of the MEST gene into a human periodontal ligament cell line (2-52) and found that cadherin-2 (CDH2) expression increased with the increase in MEST expression. We then focused on BMP4, which is known to induce CDH2 expression, and attempted to convert 2-52 into periodontal ligament stem cells by culturing them in a medium supplemented with BMP4 protein. The results showed that BMP4 increased the expression of stem cell markers in 2-52, and also showed the ability to differentiate into osteoblasts and adipocytes. These results suggest that BMP4 may induce stem cell conversion in human periodontal ligament cells.

Free Research Field

歯科保存学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、BMP4タンパク刺激がヒト歯根膜細胞の幹細胞転換を誘導する可能性を見出すことができた。歯根膜幹細胞は、破壊された歯周組織の再生における移植細胞源として有用であることが明らかになっているが、臨床応用を想定した場合、患者の抜去歯から採取した歯根膜組織より分離できる幹細胞の数には限界があり、十分な数の幹細胞を獲得することが困難なことが課題となっている。本研究の成果により、BMP4タンパク刺激のみで効率よく歯根膜幹細胞を誘導することができることが明らかになった。今後この知見により、より効果的な歯周組織再生法の開発へと繋がることが期待される。