歯根膜細胞由来のｉＰＳ細胞の作製と歯根膜組織再生法の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24390426
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 赤峰 昭文 九州大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00117053)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 英史 九州大学, 大学病院, 講師 (10284514) ; 和田 尚久 九州大学, 大学病院, 講師 (60380466) ; 門野内 聡 九州大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30609558)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 歯根膜 / iPS細胞 / 細胞外基質

Outline of Annual Research Achievements

京大で作製されたヒト皮膚繊維芽細胞由来のiPS細胞を用いて、歯周組織の起源である神経堤細胞様細胞へ誘導し、この細胞を、初代ヒト歯根膜細胞を培養し、細胞のみを剥離して細胞外基質がコートされたディッシュ上で培養した。コントロールのディッシュには、誘導した神経堤細胞様細胞の接着用に使用している、FibronectinおよびLaminでコートしたものを用いた。その結果、歯根膜細胞外基質上で培養した神経堤細胞様細胞は、歯根膜細胞に特徴的な遺伝子である、ALP, alpha-Smooth muscle actin, Collagen 1 & 12, EGF receptor, Fibrillin 1, Osteoprotegerin, Osteopontin, PLAP 1, Periostinを、コントロールディッシュと比較して、有意に発現を促進した。中でもPLAP 1の発現はコントロールと比べて、約150倍程度に上昇した。以上の結果より、神経堤細胞様細胞の歯根膜細胞分化誘導には、初代歯根膜細胞の細胞外基質が有効であることが示唆された。
次に、ヌードラットの下顎頬側歯槽骨を削除し、歯根を露出させた部位に、足場材であるゼルフォームとこの歯根膜様誘導細胞とを混和し移植した。４週間後に固定し、組織を観察した結果、ゼルフォーム単身と比較して、頬側の骨が顕著に再生した像が観察された。また一部では、歯根膜様の組織再生も認められた。
以上より、iPS細胞から歯根膜様細胞へ分化誘導した細胞は、歯根膜組織再生において有用な細胞源であることが明らかになった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effect of CTGF/CCN2 on osteo/cementoblastic and fibroblastic differentiation of a human periodontal ligament stem/progenitor cell line. (2015)
  • Author(s): Yuda A, Maeda H, Fujii S, Monnouchi S, Yamamoto N, Wada N, Koori K, Tomokiyo A, Hamano S, Hasegawa D, Akamine A
  • Journal Title: J Cell Physiol. Volume: 230 Pages: 150-159
  • DOI: 10.1002/jcp.24693
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mechanical induction of interleukin-11 regulates osteo/cementoblastic differentiation of human periodontal ligament stem/progenitor cells. (2015)
  • Author(s): Monnouchi S, Maeda H, Yuda A, Hamano S, Wada N, Tomokiyo A, Koori K, Sugii H, Serita S, Akamine A.
  • Journal Title: J Periodontal Res. Volume: 50 Pages: 231-239
  • DOI: 10.1111/jre.12200
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regeneration of the periodontium for preservation of the damaged tooth. (2014)
  • Author(s): Maeda H, Tomokiyo A, Wada N, Koori K, Kawachi G, Akamine A.
  • Journal Title: Histol Histopathol. Volume: 29 Pages: 1249-1262
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The roles of calcium-sensing receptor and calcium channel in osteogenic differentiation of undifferentiated periodontal ligament cells. (2014)
  • Author(s): Koori K, Maeda H, Fujii S, Tomokiyo A, Kawachi G, Hasegawa D, Hamano S, Sugii H, Wada N, Akamine A.
  • Journal Title: Cell Tissue Res. Volume: 357 Pages: 707-718
  • DOI: 10.1007/s00441-014-1918-5.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression and effects of epidermal growth factor on human periodontal ligament cells. (2014)
  • Author(s): Teramatsu, Y, Maeda H, Sugii H, Tomokiyo A, Hamano S, Wada N, Yuda A, Yamamoto N, Koori K, Akamine A.
  • Journal Title: Cell Tissue Res Volume: 357 Pages: 633-643
  • DOI: 10.1007/s00441-014-1877-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of Activin A on the phenotypic properties of human periodontal ligament cells. (2014)
  • Author(s): Sugii H, Maeda H, Tomokiyo A, Yamamoto N, Wada N, Koori K, Hasegawa D, Hamano S, Yuda A, Monnouchi S, Akamine A
  • Journal Title: Bone Volume: 66 Pages: 62-71
  • DOI: 10.1016/j.bone.2014.05.021
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Collaborative Activity of CTGF/CCN2 and TGF-β1 on Osteogenesis and Fibrogenesis (2015)
  • Author(s): A. Yuda, H. Maeda, S. Fujii, S. Monnouchi, N. Wada, A. Tomokiyo, S. Hamano, D. Hasegawa, H. Sugii, S. Yoshida, A. Akamine
  • Organizer: 93rd General Session & Exhibition of the IADR.
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center, Boston, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] Effect of β2 Adrenergic Receptor on Human Periodontal Ligament Cells (2015)
  • Author(s): S. Hamano, H. Maeda, D. Hasegawa, S. Monnouchi, N. Wada, A. Tomokiyo, A. Yuda, H. Sugii, S. Yoshida, A. Akamine
  • Organizer: 93rd General Session & Exhibition of the IADR.
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center, Boston, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] The Effects of Wnt5a on Human Periodontal Ligament Cells (2015)
  • Author(s): D. Hasegawa, N. Wada, H. Maeda, S. Yoshida, H. Mitarai, A. Tomokiyo, S. Monnouchi, S. Hamano, A. Yuda, A. Akamine.
  • Organizer: 93rd General Session & Exhibition of the IADR.
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center, Boston, USA
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] 骨芽細胞様分化におけるActivin Aの作用は前骨芽細胞と歯根膜細胞とで相反する (2014)
  • Author(s): 杉井英樹、前田英史、友清淳、和田尚久、門野内聡、長谷川大学、濱野さゆり、祐田明香、吉田晋一郎、赤峰昭文
  • Organizer: 第141回日本歯科保存学会秋季学術大会
  • Place of Presentation: 山形テルサ
  • Year and Date: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [Presentation] Wnt5aはRor2-JNKシグナルを介してヒト歯根膜幹細胞株の骨芽細胞様分化を抑制する (2014)
  • Author(s): 長谷川大学、和田尚久、前田英史、吉田晋一郎、御手洗裕美、門野内聡、濱野さゆり、祐田明香、赤峰昭文
  • Organizer: 第141回日本歯科保存学会秋季学術大会
  • Place of Presentation: 山形テルサ
  • Year and Date: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [Presentation] Beta2アドレナリン受容体の作動薬および非作動薬がヒト歯根膜細胞に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 濱野さゆり、前田英史、長谷川大学、和田尚久、友清淳、門野内聡、祐田明香、杉井英樹、赤峰昭文
  • Organizer: 第140回日本歯科保存学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 滋賀県立芸術劇場びわ湖ホール
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [Presentation] Wnt5aはTGFbeta1を介してヒト歯根膜細胞のコラーゲン線維形成を促進する (2014)
  • Author(s): 長谷川大学、和田尚久、前田英史、吉田晋一郎、門野内聡、御手洗裕美、濱野さゆり、祐田明香、赤峰昭文
  • Organizer: 第140回日本歯科保存学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 滋賀県立芸術劇場びわ湖ホール
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20
• [Presentation] Semaphorin3Aがヒト歯髄幹細胞による硬組織形成に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 吉田晋一郎、和田尚久、前田英史、門野内聡、長谷川大学、御手洗裕美、濱野さゆり、祐田明香、杉井英樹、赤峰昭文
  • Organizer: 第140回日本歯科保存学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 滋賀県立芸術劇場びわ湖ホール
  • Year and Date: 2014-06-19 – 2014-06-20