顎裂部骨移植における幹細胞を用いた骨組織再生療法の試み―造血系幹細胞の併用―

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24593071
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 松野 美乃 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 専門研究員 (80374544)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊入 崇 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (10322819) ; 吉村 善隆 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (30230816) ; 出山 義昭 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (80271667) [Withdrawn] ; 飯田 順一郎 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90151232)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 歯学 / 幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

顎骨における欠損部に対しては、腸骨などから自家骨移植が主に行われてきたが、近年、体性幹細胞である骨髄由来間葉系幹細胞（Bone marrow derived mesenchymal stem cells: BMMSCs）移植による骨組織再生法の研究が盛んに行われている。BMMSCsによる骨再生療法を成功させるためには、多分化能が維持された質の良いBMMSCsを移植する必要がある。そこで、BMMSCsの多分化能がどのように維持されているかを検討した。
マウス大腿骨の骨髄より採取したBMMSCsの単独培養、あるいはマウスの大腿骨の骨髄より採取した造血幹細胞（hematopoietic stem cells: HSCs）との共存培養を行った。骨分化誘導系において、初期分化時期（短期培養）ではBMMSCs単独培養およびHSCsとの共存培養における石灰化に差は認められなかった。しかし、BMMSCsとHSCsとの長期共存培養を行った実験群では、BMMSCの単独培養を行った実験群と比較して、石灰化が亢進していることが判明した。次に、長期培養後のBMMSCs表面に発現している幹細胞マーカーについてフローサイトメータを用いて検討した。その結果、MMSCsの単独培養を行った場合は、継時的に細胞表面の幹細胞マーカーの発現が減少するのに対して、BMMSCsとHSCsとの共存培養の場合には、長期培養後においてもBMMSCsの細胞表面に発現している幹細胞マーカーが強く発現している細胞が多数存在していることが判明した。
これらの結果から、BMMSCsとHSCsと間には何らかの相互作用が存在し、BMMSCsの多分化能を維持している可能性が示唆された。