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2013 Fiscal Year Annual Research Report

歯の再生医療システム構築のための基盤技術開発

Research Project

Project/Area Number 23249085
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山本 照子  東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00127250)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池田 悦子  東北大学, 歯学研究科(研究院), 大学院非常勤講師 (20509012)
竹下 信郎  東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50431515)
Project Period (FY) 2011-11-18 – 2014-03-31
KeywordsiPS細胞 / 器官原基法 / 歯性上皮細胞 / 歯性間葉細胞 / 再生医学 / 歯科
Research Abstract

歯の欠損の治療は、現在人工材料を用いた補綴処置が主である。しかしこれまでの動物、細胞を用いた活発な研究成果により、歯の再生医療が現実味を帯びてきた。本研究課題では、①再生歯胚を作製するための成体内細胞シーズの探索、②歯胚形成誘導遺伝子を用いた歯の再生医療システムの構築に向けた探索研究、③再生歯胚・再生歯の移植システムの開発、④IGF-1をはじめとするサイトカインとメカニカルストレスによる形態制御技術の開発を推進し、歯の再生医療システム構築のための基盤技術開発を行った。
平成25年度は、歯性間葉細胞発生過程で認められる因子の発現亢進を示す細胞をマウスiPS細胞から誘導し、PCRによる遺伝子発現解析とデコンボリューション倒立顕微鏡による免疫蛍光解析を行った。得られた細胞を、胎生マウス歯胚から単離した歯性間葉細胞と一定濃度で混合し、それらを歯性上皮組織と再構成して器官培養した結果、歯胚の発生が認められた。得られた歯胚をマウス腎皮膜下へ移植し、歯の発生について現在解析中である(論文作成中)。また、再生歯胚の形態制御技術の開発を目指し、IGF-1により再生歯胚の大きさが増大するメカニズムの解析を行った。その結果、IGF-1は歯性間葉細胞の増殖と象牙芽細胞分化を亢進することが明らかとなった(論文作成中)。さらにメカニカルストレスを応用した再生歯胚作製のための基盤的知見を得るために、メカニカルストレスに対する骨細胞と頭蓋縫合の反応を解析し、それぞれ論文発表(Hoshi, Takeshita, Takano-Yamamoto et al., J Bone Miner Res, 2013)と論文投稿を行った。
以上の結果から、iPS細胞由来歯性細胞から再生歯胚の作製が可能であることが示された。また、IGF-1とメカニカルストレスは、再生歯胚発生における分子機構を制御することが示唆される。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (37 results)

All 2014 2013

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (26 results) (of which Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] An anti-c-Fms antibody inhibits osteoclastogenesis in a mouse periodontitis model2014

    • Author(s)
      Kimura K, Kitaura H, Fujii T, Ishida M, Hakami Z, Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Oral Diseases.

      Volume: 20(3) (in press) Pages: 319-24

    • DOI

      10.1111/odi.12117

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Osteocyte function under compressive mechanical force2014

    • Author(s)
      Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Japanese Dental Science Review

      Volume: 50(2) Pages: 29-39

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2013.10.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of cytokines on osteoclast formation and bone resorption during mechanical force loading of the periodontal membrane2014

    • Author(s)
      Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Kohara H, Yoshimatsu M, Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Scientific World Journal

      Volume: 19

    • DOI

      10.1155/2014/617032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunological Expression of Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Peptide (PACAP) and PAC1 in the Periodontal Ligament After Tooth Luxation2013

    • Author(s)
      Nonaka S, Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Cell Mol Neurobiol

      Volume: 33(7) Pages: 885-92

    • DOI

      10.1007/s10571-013-9953-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lectin histochemistry of palatine glands in the developing rat2013

    • Author(s)
      Hakami ZW., Kitaura, H., Honma, S., Wakisaka, S., Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Acta Histochemica

      Volume: (in press)

    • DOI

      10.1016/j.acthis.2013.11.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gap junction-mediated communication in human periodontal ligament cells2013

    • Author(s)
      Kato R, Ishihara Y, Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T and Yamashiro T
    • Journal Title

      JDR

      Volume: 92(7) Pages: 635-40

    • DOI

      10.1177/0022034513489992

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Methionine adenosyltransferase II-dependent histone H3K9 methylation at the COX-2 gene locus2013

    • Author(s)
      Kera Y, Katoh Y, Ohta M, Matsumoto M, Takano-Yamamoto T, Igarashi K
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 288(19) Pages: 13592-601

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.429738

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compressive Force-Produced CCN2 Induces Osteocyte Apoptosis Through ERK1/2 Pathway2013

    • Author(s)
      Hoshi K, Kawaki H, Takahashi I, Takeshita N, Seiryu M, Murshid SA, Masuda T, Anada T, Kato R, Kitaura H, Suzuki O, Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      J Bone Miner Res

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1002/jbmr.2115

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N-myristoylation is essential for protein phosphatases PPM1A and PPM1B to dephosphorylate their physiological substrates in cells2013

    • Author(s)
      Chida T, Ando M, Matsuki T, Masu Y, Nagaura Y, Takano-Yamamoto T, Tamura S, Kobayashi T
    • Journal Title

      Biochem J

      Volume: 449 Pages: 741-749

    • DOI

      10.1042/BJ20121201.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunological reaction in TNF-α-mediated osteoclast formation and bone resorption in vitro and in vivo2013

    • Author(s)
      Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Kohara H, Yoshimatsu M, Takano-Yamamoto T
    • Journal Title

      Clin Dev Immunol

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1155/2013/181849

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Glycohistochemical observation of the developing rat paratine glands: heterogenous distribution between anterior and posterior side glands of adult soft palate2014

    • Author(s)
      Hakami ZW, Kitaura H, Honma S, Wakisawa S, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      Innovate Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Symposium, The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20140120-20140121
  • [Presentation] Activity of parietal somatosensory neurons during sequential tongue moter task: with special reference to the temporal structure of spike trains2014

    • Author(s)
      Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Hakami ZW, Saeed J, Sugisawa H, Kohara H, Ypshimastu M, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      Innovate Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Symposium, The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20140120-20140121
  • [Presentation] M-CSF receptor c-Fms antibody inhibits pathological osteoclast formation in vivo2014

    • Author(s)
      Kimura K, Kitaura H, Ishida M, Hakami ZW, Saeed J, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      Innovate Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Symposium, The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20140120-20140121
  • [Presentation] Gap-junction-mediated communication in human periodontal ligament cells. Innovate Research for Biosis-Abiosis2014

    • Author(s)
      Kato R, Ishihara Y, Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
    • Organizer
      Intelligent Interface Symposium, The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20140120-20140121
  • [Presentation] Treatment of Class III malocclusion case by distal mandibular molar movement with orthodontic anchored screws2013

    • Author(s)
      Jafari S, Aonuma Tomo, Kitaura H, Oikawa H, Hashimoto T, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] Developmental glycoproteins modification and distribution in rat palatine glands2013

    • Author(s)
      Hakami Zaki Weli, Kitaura H, Honma S, Wakisaka S, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] ヒト歯根膜細胞におけるギャップ結合を介した細胞間コミュニケーションの骨代謝へ及ぼす影響2013

    • Author(s)
      加藤 龍史、石原 嘉人、川邉 紀章、住吉 久美、吉川 祐介、中村 政裕、 今井 裕一、柳田 剛志、福島 宏明、上岡 寛、山本 照子、山城 隆
    • Organizer
      第72回 日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 侵襲刺激後の神経ぺプタイドpituitary adenylate cyclase activating polypeptide(PACAP)の歯根膜での発現2013

    • Author(s)
      北浦英樹、野中紗弥子、出口徹、木村桂介、石田匡彦、山本照子
    • Organizer
      第72回 日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] LPS誘導破骨細胞形成および骨吸収に対するMDPの作用の検討2013

    • Author(s)
      石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、ハカミ ザキ ウェリ、杉澤晴紀、ジャファリ サイード、高田春比古、山本照子
    • Organizer
      第72回 日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 三次元scaffoldを用いた加圧刺激による間葉系幹細胞の象牙芽細胞への分化誘導2013

    • Author(s)
      宮下俊郎, Nermeen El Motaz, 村上真史, 庵原耕一郎, 山本照子, 中島美砂子
    • Organizer
      第72回 日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 牽引力はCTGFシグナルを介して頭蓋縫合における血管形成を促進する2013

    • Author(s)
      竹下信郎、長谷川正和、佐々木紀代、関大輔、宮下俊郎、高野郁子、宮島悠旗、福野佐知子、山本照子
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] 歯根膜細胞における伸展刺激に応答したScleraxis発現調節メカニズムの解析2013

    • Author(s)
      川津正慶、宿南知佐、滝本昌、岩崎将也、清流正弘、池田悦子、山本照子
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] マウス歯周病モデルを用いた破骨細胞形成および骨吸収に対する抗c-Fms抗体の抑制効果の検討2013

    • Author(s)
      木村桂介、北浦英樹、石田匡彦、ハカミ ザキ ウェリ、杉澤晴紀、ジャファリ サイード、山本照子
    • Organizer
      第72回日本矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      松本
    • Year and Date
      20131007-20131009
  • [Presentation] Forkhead protein FoxC1 regulates chondrogenic genes expression by modulating Ihh/Gli2 signaling2013

    • Author(s)
      Yoshida M, Hata K, Takashima R, Iseki S, Takano-Yamamoto T, Nishimura R, Yoneda T
    • Organizer
      The American Society for Bone and Mineral Research 2013 35th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
    • Year and Date
      20131004-20131007
  • [Presentation] 圧縮力による骨細胞のアポトーシスに対するCTGF/CCN2の役割2013

    • Author(s)
      山本照子
    • Organizer
      第55回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20130920-20130922
    • Invited
  • [Presentation] LPSの破骨細胞形成に対するMDPの作用の検討2013

    • Author(s)
      石田匡彦、北浦英樹、木村桂介、高田春比古、山本照子
    • Organizer
      第56回歯科基礎医学学会・総会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      20130920-20130922
  • [Presentation] IFN-γ inhibits TNF-α-mediated osteoclast formation in vitro and in vivo and induces apoptosis by Fas/Fas ligand interactions2013

    • Author(s)
      Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Saeed J, Hakami ZW, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      8th International Workshop on Biomaterials in Interface Science. Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2013
    • Place of Presentation
      Zao, Japan
    • Year and Date
      20130829-20130830
  • [Presentation] Histochemical evaluation of glycoproteins in the developing rat palatine glands2013

    • Author(s)
      Hakami ZW, Kitaura H, Honma S, Wakisaka S, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      The 2nd Meeting of the International Association for Dental Research-Asia Pacific Region 2013
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      20130821-20130823
  • [Presentation] ヒト歯根膜細胞間ギャップ結合の機能性および調節機構は低酸素環境下において抑制的に調節される2013

    • Author(s)
      加藤 龍史、石原 嘉人、川邉 紀章、上岡 寛、山本 照子、山城 隆
    • Organizer
      第31回 日本骨代謝学会 (IBMS-JSBMR 2013)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20130528-20130601
  • [Presentation] The transcription factor FoxC1 up-regulates PTHrP expression together with Gli2 in chondrocytes2013

    • Author(s)
      Yoshida M, Hata K, Takashima R, Iseki S, Takano-Yamamoto T, Nishimura R, Yoneda T
    • Organizer
      The 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and The Japanese Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      20130528-0601
  • [Presentation] Osteocyte function under mechanical compressive force2013

    • Author(s)
      Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20130510-20130510
    • Invited
  • [Presentation] Gap junction-mediated Cell-cell Communication in Human Periodontal ligament Cells2013

    • Author(s)
      Kato R, Yoshirhiro I, Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
    • Organizer
      NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20130510-20130510
  • [Presentation] Neutralization of Macrophage Colony-Stimulating Factor Inhibits Pathological Osteoclatstogenesis in vitro and in vivo2013

    • Author(s)
      Kimura K, Kitaura H, Zaki Weil-Hakami, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20130510-20130510
  • [Presentation] IL-4 Inhibits TNF-a-mediated Osteoclast Formation via a T-cell-independent Mechanism in vitro and in vivo.2013

    • Author(s)
      Kitaura H,Kimura K, Zaki Weil-Hakami, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20130510-20130510
  • [Presentation] Tensile Force Induces Vascular Formation in Cranial Sutures Via CTGF Signaling2013

    • Author(s)
      Takeshita N, Hasegawa M, Sasaki K, Seki D, Miyashita S, Takano I, Fukuno S, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20130510-20130510
  • [Presentation] Heterogeneous lectin binding pattern between anterior and posterior portions of the palatine glands of adult rat2013

    • Author(s)
      Hakami ZW, Kitaura H, Honma S, Wakisaka S, Takano-Yamamoto T
    • Organizer
      NIH Tohoku University JSPS Symposium
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      20130509-20130510
  • [Patent(Industrial Property Rights)] IGFを含む成長因子による歯、再生歯及び再生歯胚における歯冠及び咬頭ならびに歯根の大きさ及び形の制御の方法2013

    • Inventor(s)
      山本照子、池田悦子
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2013/72483
    • Filing Date
      2013-08-22
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-05-28  

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